[發明專利]車網融合模式下的電動汽車智能充放電互動協調控制系統

在審

• 申請號: 201511009458.4
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105429240A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 柏德勝;陳光;劉娟;魯麗萍;鄒丹平;莊童;朱博;張強;王明才;歐方浩
• 申請（專利權）人: 北京國網普瑞特高壓輸電技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/28;H02J3/38;B60L11/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于智能電網及電動汽車與電網互動技術領域，具體涉及車網融合模式下的電動汽車智能充放電互動協調控制系統。

背景技術

在國際社會倡導低碳經濟和國家節能減排的戰略環境下，電動汽車已經成為我國低碳經濟轉型、新能源利用的重點發展方向。大力推廣電動汽車、實現交通能源全面轉型，是落實國家節能減排政策、解決大氣污染、治理大范圍霧霾天氣的有效途徑，是實施電能替代、推進以電代油、構建能源互聯網、推動能源生產與消費革命的重要舉措。

國家部委和各地政府近期均陸續出臺了一系列推動電動汽車推廣的政策措施，如國務院出臺的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》指出，到2015年，電動汽車累計產銷量達到50萬輛，到2020年，電動汽車累計產銷量達到500萬輛。

隨著電動汽車的逐步規?；茝V，其大規模充電勢必會增加電力系統負荷水平，特別是隨機和無序充電，將大大增加特殊時段電力系統的負荷水平，還會加重局部電網存在的電壓降落、支路容量不匹配等，同時帶來注入諧波、功率因數降低、三相不平衡等電能質量問題，嚴重影響電網的安全穩定運行。

發展和應用電動汽車智能充放電互動協調控制技術，實現車網融合，是降低規?；妱悠嚦浞烹妼﹄娋W多樣性影響的有效調控手段，是提高電網運行可靠性、經濟性、兼容性的重要基礎，是實現電動汽車主動參與廣域電網互動優化運行、構建電動汽車與電網綜合智能調度及共贏機制的基礎環節。

然而，目前國內外對電動汽車智能充放電互動協調控制技術的研究和實踐還處于起步階段：

國外電動汽車與電網互動方面的研究重點集中在利用電動汽車實現對電網削峰填谷、頻率調節及消納新能源的控制策略等方面，其中美國和德國等發達國家處于領先地位。1997年，美國特拉華大學首先提出電動汽車與電網互動的概念，開展了容量計算和凈收益研究，并在2007年10月成功利用單臺汽車進行電動汽車與電網互動運行的試驗。2009年，德國的DirkUweSAUER等人發表研究成果，表明由電動汽車與控制系統相結合形成的移動存儲系統能夠部分替代靜止存儲系統，負荷周期可控制在一秒到一天的范圍內。

國內主要側重于電動汽車智能充放電互動協調控制可行性分析、整體結構的描述及各組成部分功能分析等，集中在電動汽車參與電網調峰的應用問題、數學模型構建、電動汽車充放電控制策略的總體思路、電動汽車充放電控制策略的理論算法等方面，而對其具體的實現技術則涉及較少。國網上海市電力公司技術與發展中心是較早開展此項研究的機構之一，于2010年依托上海世博園智能電網綜合示范工程，展示了單輛電動汽車與電網互動。國家電網公司、南方電網公司、北京交通大學、北京理工大學也開展了電動汽車智能充放儲一體化的系列研究和試驗。

總之，在電動汽車智能充放電互動協調控制方面，國內外目前對電動汽車智能充放電互動協調控制技術的研究還處于起步階段，尚未形成成熟的互動協調控制系統及方法，電動汽車智能充放電與廣義智能用電體系的融合程度不高，缺乏有效的規?；妱悠嚦浞烹娬{控手段，未實現電動汽車同時作為可控負荷和儲能單元參與廣域電網互動運行，與車聯網、能源互聯網、云計算、大數據、超高功率密度充放電、電氣化交通智能調度、主動配電網、非接觸式充放電等先進技術的結合不足。

發明內容

為了彌補上述不足，本發明提供了車網融合模式下的電動汽車智能充放電互動協調控制系統，具備結構劃分清晰、運行性能卓越、業務擴展性強、運行維護風險低、可靠程度高、響應速度快、配置模塊化、功能智能化等顯著有益效果。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

車網融合模式下的電動汽車智能充放電互動協調控制系統，所述系統包括：依次連接的供電設備、互動協調控制設備、充放電設備和電動汽車；其中，

所述供電設備，用于為互動協調控制設備、充放電設備和電動汽車提供供電電源，包括電網、新能源和可再生能源發電模塊；

所述互動協調控制設備，用于協調控制供電設備與電動汽車的雙向能量信息互動；并與配網自動化設備、新能源和可再生能源發電在線監測設備、智能交通設備和電動汽車智能充換電服務網絡運營監控設備之間進行信息交互；

所述充放電設備，用于實現電動汽車充放電；其包括傳導式超高功率密度充放電模塊和非接觸式充放電設備；

所述電動汽車用于消納電網與新能源和可再生能源發電模塊電能，并通過傳導式超高功率密度充放電模塊和非接觸式充放電設備向電網回饋電能。