能源互联网背景下新能源和电动汽车规模化的发展,加剧了辐射状配电网的电压越限、双向潮流问题。作为能源互联网的核心能量管理设备,电能路由器是一种基于先进电力电子技术和通信技术的多端口智能装备,致力于实现电能的灵活路由。本文考虑将电能路由器与主动配电网有机结合,以实现网络层面的能量路由,促进配电网的潮流优化、电能质量改善和新能源消纳。当前电能路由器多被定义为新能源发电与配电网互联的接口设备,侧重不同类型设备的适配性,较少考虑实现配电网层面的能量路由这一重要场景,亟需进一步研究。本文初步探索了能源互联网背景下的主动配电网形态,侧重考虑电能路由器实现配电网之间的端对端能量互济场景,研究主动配电网中电能路由器的优化运行,促进配电网对新能源的高比例协同消纳。该场景对配电网的优化运行模式产生了显著影响,对电能路由器的结构及能量管理方面提出了一定的新要求,使得已有相关研究不完全适用本文研究场景,应有一套自底向上的基本解决方案,涉及电能路由器功能结构、内部能量管理、配电网中设备接入方法和端对端能量互济策略。本文主要研究及创新工作如下:（1）提出了一种面向端对端能量共享的电能路由器拓扑。为促进配电网之间的端对端能量互济,结合电能路由器的典型结构、配电网能量路由场景以及信息路由器的设计,提出了包含配网接口层、路由层、转发层、缓冲层和多能接口层的电能路由器多层结构;基于该结构,给出了一个具体的拓扑及其整体控制策略,各层功能相对独立,其中路由层和转发层能够互为备用,增加设备的冗余度及灵活性;最后在Matlab/Simulink上构建了所提电能路由器的电磁暂态仿真模型。（2）提出了一种基于储能环节的电能路由器内部能量优化策略。考虑储能容量有限和所接微网日内功率波动的平抑,上层策略（15分钟级）为跟踪端对端能量互济日前调度的改进模型预测控制,对储能能量指令值首次发生处于限值时段（上限/下限）进行修正,避免其存在不工作时段,但不削弱其余时段的平抑能力;考虑储能对其15分钟级指令实时（1分钟级）跟踪的实现问题,下层通过储能的能量值尽量在位于限值前消除指令跟踪偏差的方式来解决,设计模糊控制策略获取电能路由器互济电能的修正量,协同消纳多电能路由器15分钟内的功率波动。（3）提出了面向配电网能量路由的电能路由器接入方法。首先,建立了所提电能路由器结构的潮流计算模型,考虑了多层结构和新建线路的影响。然后,提出了单个电能路由器的配置方法,求取设备的接入位置、端口个数及容量和互联线路建设,主策略遍历设备候选位置,并提供新建线路参数,子策略建立了设备多点接入配电网的优化配置模型,并基于主策略给的参数不断通过优化模型求取配置结果。成本最小时的配置结果作为最终方案。其次,考虑配电网之间的端对端电能交易,建立了多电能路由器的优化配置模型,涉及多层端口联合运行下的多系统交直流潮流优化,配置各层端口容量及个数、互联交流和直流线路。此外,所建配置模型被转换为混合整型二阶锥规划模型,来提升最优解求解能力。最后,在GAMS中构建了所提的两种配置模型,结果表明所提模型可以有效配置电能路由器,配置方案显著优化了配电网的运行,促进了新能源消纳。（4）考虑电力市场化下源荷具有同等市场地位,提出了多电能路由器的分布式端对端能量互济策略,促进新能源消纳。上层策略确定发起者,解决多源多荷的拥塞问题;下层策略对电源型和负荷型电能路由器分别提出了相应的分布式路由策略,并设计了反馈策略来分布式判断收敛情况,可依据本轮电能路由器的性质（电源型/负荷型）,进行源荷配对及路径优化。此外,提出了一种损耗分配方式,使得路由策略能够适用线路存在正向和反向潮流的场景,且损耗分配更公平合理。