[發明專利]一種大規模電動汽車并網充放電的集中控制方法

有效

• 申請號: 201710077095.0
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106712012B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 李升;吳恒;李聰睿;王碩;宗書怡;王中巍
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;B60L55/00;B60L53/63;B60L53/64
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

本發明公開了一種大規模電動汽車并網充放電的集中控制方法，首先對電動汽車集中充放電站的低壓側母線電壓幅值U、電網負荷裕度指標值μ構成的U?μ平面按兩個變量合理運行范圍的上、下限值劃分出九區圖，并制定各區域相應的電動汽車充放電行為的控制策略。然后根據訓練好的支持向量機最優模型輸入與電網電壓穩定性密切相關的實時運行數據，獲得電網當前的最大負荷參數預測值，計算出當前的負荷裕度指標值，結合充放電站低壓側母線電壓幅值的實時值，確定當前運行點在九區圖中所處的區域，再按該區域的控制策略對電動汽車充放電行為進行控制，從而可有效保證大規模電動汽車充放電時電網的電壓穩定性并實現削峰填谷作用，維持電網安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及一種大規模電動汽車并網充放電的集中控制方法，屬于電動汽車及電力工程技術領域。

背景技術

隨著人口的增多和經濟規模的擴大，加劇了傳統化石能源的消耗、增加了碳氧化物排放的濃度，為此節能減排、發展低碳能源勢在必行。電動汽車主要依靠電力的驅動行駛，具有低噪聲、無污染和零排放特點，必然是未來汽車行業和新能源發展的重點之一。發展電動汽車與電網之間的能量交互的V2G模式是對大規模電動汽車發展具有重要的戰略意義。目前制約大規模電動汽車的主要因素是電動汽車并網充放電對電網產生的一系列的影響，其中亟待解決的就是大規模電動汽車并網充放電對電網電壓穩定性影響的問題。

電動汽車是一種特殊的負荷，在并網充電過程中相當于可移動式的負荷，其充電行為主要受充放電站(充電樁)的地理位置、電池荷電量(SOC)、充電時間和用戶行為等因素控制，具有時間的無序性和空間的不確定性。大規模電動汽車在無序充電的情況下，將會增加電網的供電壓力，造成電網“峰上加峰”，加劇電網電壓的下降，嚴重影響電網的安全穩定運行。另外，大規模電動汽車集群以充放電站多點并網無序充電相當于電網的大擾動源，在電網負荷較重的情況下或者薄弱電網區域將會給電網電壓穩定性造成不利影響，嚴重情況下甚至將會引起電網電壓崩潰，造成全局或局部區域電網停電。

電動汽車在放電時相當于分布式移動儲能電源，除了從電網接受電能，也能將車載電池的電能反送給電網，其放電行為主要受具有放電功能的電動汽車雙向充放電站的地理位置、電池剩余電量(SOC)、放電時間和用戶行為等因素制約，也具有時間的無序性和空間的不確定性。當在電網功率充裕的情況下，電動汽車對電網放電，將會使電網剩余的部分電量無法消耗，造成不必要的能量損耗；在電網運行的高峰期，電動汽車無序放電將會給電網電壓穩定性造成一定的影響，此時電動汽車無序并網放電將會作為擾動源接入電網，使得電網潮流分布不均，無功補償分配不均，極易造成電網電壓崩潰的發生。

電動汽車對電網是一種負擔還是一種調節機制主要取決于電動汽車與電網交互的方式和水平。如果V2G模式實現最優化的運用可以降低電網運行成本、充分利用當前化石能源和提升新能源發展水平，在增加售電量的同時，有效地調節電網負荷峰谷差、作為系統旋轉備用和調峰備用的有效補充，或者輔助電網有效接納風能、太陽能等間歇性可再生能源的發電容量，從而更好地解決能源危機、環境污染和二氧化碳等問題并提高電網運行的安全穩定性與經濟性。在V2G模式下的大規模電動汽車并網，在電網運行的高峰期，利用V2G的電源特性，向電網送入能量可以在電網中發揮其固有的“削峰”價值；在電網運行的低谷期和光伏、風力發電能量剩余期，利用V2G的負荷特性，不僅可以實現其潛在的“填谷”價值，而且可以防止棄風和棄光的能源浪費；還可以利用V2G充電放電綜合特性與有載調壓變壓器配合，實現電網的網損優化，增加電網運行的安全性、穩定性和能量利用最優性。