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随着光伏等分布式新能源的广泛应用以及电动汽车保有量的快速增加，研究多端口能量路由器充电桩具有重要应用价值。由于端口的灵活性，多端口能量路由器充电桩可以有效整合分布式新能源、储能以及电动汽车充电桩，提升分布式发电的自消纳率，利用各个节点能量路由器的缓冲作用从而避免域内大规模电动汽车无序充电对电网造成的冲击，在必要时调度能量路由器支撑电网。然而，受新能源出力间歇性，电动汽车接入随机性等因素影响，多端口能量路由器充电桩涉及到多工况运行，而多工况运行时的无缝切换与协调控制以及不同工况下端口的多模式运行等是难点所在。基于此，本文研究内容主要包括以下几个方面：
1、基于四端口能量路由器充电桩拓扑，研究能量路由器的多工况协调控制。根据电网调度、并离网、电动汽车接入切除以及V2G（Vehicle to Grid）模式、储能荷电状态等，设计了四端口能量路由器充电桩的具体工况以及切换条件。采用分层控制，提出一种基于电流跟踪的新型下垂控制方法，使得能量路由器能够多工况协调运行，从而实现了计划工况的无缝切换。通过仿真验证了所提协调控制策略的有效性。
2、基于能量路由器充电桩非计划工况切换引起的母线电压波动过大以及功率精准分配问题，提出了能量路由器充电桩的统一分布式控制策略。将电流控制与下垂控制相结合，通过电流控制响应上层指令以实现计划工况的无缝切换以及精准功率分配；通过下垂环路的虚拟惯性控制以及电流前馈以满足快速性与可靠性要求，以实现非计划工况切换时的直流母线电压波动抑制。通过仿真对比验证了所提控制策略的正确性和有效性。
3、针对光伏、储能在极端情况下的稳压需要，提出了一种光伏、储能的多模式运行控制策略。基于状态跟随，实现了储能的无缝投入，恒流模式与恒压模式之间的无缝切换；基于下垂控制的二次电压补偿，间接实现了光伏的稳压控制，从而实现了离网模式下光伏与储能的无通信协调控制。通过仿真验证了所提控制策略的有效性。
1、基于四端口能量路由器充电桩拓扑，研究能量路由器的多工况协调控制。根据电网调度、并离网、电动汽车接入切除以及V2G（Vehicle to Grid）模式、储能荷电状态等，设计了四端口能量路由器充电桩的具体工况以及切换条件。采用分层控制，提出一种基于电流跟踪的新型下垂控制方法，使得能量路由器能够多工况协调运行，从而实现了计划工况的无缝切换。通过仿真验证了所提协调控制策略的有效性。
2、基于能量路由器充电桩非计划工况切换引起的母线电压波动过大以及功率精准分配问题，提出了能量路由器充电桩的统一分布式控制策略。将电流控制与下垂控制相结合，通过电流控制响应上层指令以实现计划工况的无缝切换以及精准功率分配；通过下垂环路的虚拟惯性控制以及电流前馈以满足快速性与可靠性要求，以实现非计划工况切换时的直流母线电压波动抑制。通过仿真对比验证了所提控制策略的正确性和有效性。
3、针对光伏、储能在极端情况下的稳压需要，提出了一种光伏、储能的多模式运行控制策略。基于状态跟随，实现了储能的无缝投入，恒流模式与恒压模式之间的无缝切换；基于下垂控制的二次电压补偿，间接实现了光伏的稳压控制，从而实现了离网模式下光伏与储能的无通信协调控制。通过仿真验证了所提控制策略的有效性。