[發明專利]電動汽車充放儲一體化電站的無損增值效益控制方法有效

申請號：	201310439838.6	申請日：	2013-09-23
公開（公告）號：	CN103545899A	公開（公告）日：	2014-01-29
發明（設計）人：	解大;賈玉健;馮俊淇;婁宇成	申請（專利權）人：	上海交通大學
主分類號：	H02J7/02	分類號：	H02J7/02;H02J3/18;H02J3/01
代理公司：	上海漢聲知識產權代理有限公司 31236	代理人：	郭國中
地址：	200240 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	電動汽車充放儲一體化電站無損增值效益控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種電站控制方法，尤其涉及一種用于電動汽車充放儲一體化電站的新型無損增值效益控制方法。

背景技術

電動汽車被認為是汽車產業發展的重要方向之一，但其大規模推廣應用仍受到電池成本、配套充電設施建設等因素的制約。目前，電動汽車尤其是民用轎車的行業標準較不成熟，僅僅滿足電動汽車研發、試驗的需要，各廠家使用的電池組差異較大，現階段還不具備全面推行換電池電站的條件。公交車輛是當前乃至今后一段時間應用電動汽車技術的主流，我國電動汽車及充電設施的推廣與建設主要集中在公交用車、公務用車等示范運營方面。國內研究人員提出了兼具充電、換電池、儲能、退役電池再利用功能于一體的電動汽車智能充放儲一體化電站，相比于傳統的單一功能充電站、換電站或儲能站，能夠顯著節約土地資源、降低電池使用成本，獲得了廣泛認可，被認為是推動電動汽車發展的有力保證。

研究人員圍繞一體化電站開展了一系列科研，但是對于深層次的控制方法，還未見相關研究。尤其是充放儲一體化電站在正常狀態下，除實現基本充放電智能外，一體化電站作為高頻可控有源的電力電子裝置，采取何種控制方法以發揮設備技術優勢，產生增值效益，更未有探討。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種新型充放儲一體化電站對于電網產生增值效益的控制方法，該控制方法利用變流裝置的富余容量對區域電網諧波及無功進行無損增值控制，有效解決非線性負荷產生的諧波、無功污染等問題，為電網電能質量帶來增值效益，是未來智能電網的重要組成部分。

根據本發明提供的電動汽車充放儲一體化電站的無損增值效益控制方法，利用充放儲一體化電站的變流裝置的富余容量對區域電網諧波及無功進行無損增值控制，其中，所述充放儲一體化電站包括調度中心、變流裝置、電池充換系統、梯次電池儲能系統，其中，變流裝置分別連接調度中心、電池充換系統、梯次電池儲能系統。

優選地，使用了電壓環控制與非線性平均電流補償控制的控制策略，其中，所述充放儲一體化電站包括：濾波電感、雙向PWM變換器、Buck-Boost電路、直流中間級電容、儲能電池組，連接關系為：雙向PWM變換器通過濾波電感連接至交流系統，雙向PWM變換器的直流側與直流中間級電容相連，Buck-boost電路一端連接至直流中間級電容，另一端與儲能電池組相連。

優選地，利用梯次電池儲能系統的儲能電池進行增值控制，具體包括如下步驟：

步驟1：檢測一體化電站接入點無功需求，確定一體化電站提供的無功功率q_L^’；

步驟2：充放儲一體化電站由儲能電池輸出有功功率及無功功率；

其中，由儲能電池提供增值控制所帶來的額外損耗很小。

優選地，利用變流裝置的電容進行增值控制，具體包括如下步驟：

步驟1：檢測一體化電站接入點無功需求，確定一體化電站提供的無功功率q_L^’；

步驟2：充放儲一體化電站利用變流裝置中間級電容，按照電壓環控制和非線性平均電流補償控制方法，向系統提供無功補償；

其中，電容電壓在一個周期內的平均值基本為零，通過步驟2的控制方式，能夠無損提供無功補償功能。

優選地，利用梯次電池儲能系統的儲能電池及變流裝置的電容進行比例增值控制，具體包括如下步驟：

步驟1：檢測一體化電站接入點無功需求，確定一體化電站提供的無功功率q_L^’；

步驟2：一體化電站由儲能電池的作用提供無功及諧波功率為k_B*q_L^’，由變流裝置電容作用提供無功及諧波功率(1-k_B)*q_L^’，向系統提供無功補償，k_B為人為設定的比例系數，q_L^’為一體化電站向負荷提供的無功功率；

其中，一體化電站向系統提供無功補償等增值控制時的損耗很小。