[发明专利]一种大规模电动汽车并网充放电的集中控制方法

说明书

本发明公开了一种大规模电动汽车并网充放电的集中控制方法，首先对电动汽车集中充放电站的低压侧母线电压幅值U、电网负荷裕度指标值μ构成的U‑μ平面按两个变量合理运行范围的上、下限值划分出九区图，并制定各区域相应的电动汽车充放电行为的控制策略。然后根据训练好的支持向量机最优模型输入与电网电压稳定性密切相关的实时运行数据，获得电网当前的最大负荷参数预测值，计算出当前的负荷裕度指标值，结合充放电站低压侧母线电压幅值的实时值，确定当前运行点在九区图中所处的区域，再按该区域的控制策略对电动汽车充放电行为进行控制，从而可有效保证大规模电动汽车充放电时电网的电压稳定性并实现削峰填谷作用，维持电网安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种大规模电动汽车并网充放电的集中控制方法，属于电动汽车及电力工程技术领域。

背景技术

随着人口的增多和经济规模的扩大，加剧了传统化石能源的消耗、增加了碳氧化物排放的浓度，为此节能减排、发展低碳能源势在必行。电动汽车主要依靠电力的驱动行驶，具有低噪声、无污染和零排放特点，必然是未来汽车行业和新能源发展的重点之一。发展电动汽车与电网之间的能量交互的V2G模式是对大规模电动汽车发展具有重要的战略意义。目前制约大规模电动汽车的主要因素是电动汽车并网充放电对电网产生的一系列的影响，其中亟待解决的就是大规模电动汽车并网充放电对电网电压稳定性影响的问题。

电动汽车是一种特殊的负荷，在并网充电过程中相当于可移动式的负荷，其充电行为主要受充放电站(充电桩)的地理位置、电池荷电量(SOC)、充电时间和用户行为等因素控制，具有时间的无序性和空间的不确定性。大规模电动汽车在无序充电的情况下，将会增加电网的供电压力，造成电网“峰上加峰”，加剧电网电压的下降，严重影响电网的安全稳定运行。另外，大规模电动汽车集群以充放电站多点并网无序充电相当于电网的大扰动源，在电网负荷较重的情况下或者薄弱电网区域将会给电网电压稳定性造成不利影响，严重情况下甚至将会引起电网电压崩溃，造成全局或局部区域电网停电。

电动汽车在放电时相当于分布式移动储能电源，除了从电网接受电能，也能将车载电池的电能反送给电网，其放电行为主要受具有放电功能的电动汽车双向充放电站的地理位置、电池剩余电量(SOC)、放电时间和用户行为等因素制约，也具有时间的无序性和空间的不确定性。当在电网功率充裕的情况下，电动汽车对电网放电，将会使电网剩余的部分电量无法消耗，造成不必要的能量损耗；在电网运行的高峰期，电动汽车无序放电将会给电网电压稳定性造成一定的影响，此时电动汽车无序并网放电将会作为扰动源接入电网，使得电网潮流分布不均，无功补偿分配不均，极易造成电网电压崩溃的发生。

电动汽车对电网是一种负担还是一种调节机制主要取决于电动汽车与电网交互的方式和水平。如果V2G模式实现最优化的运用可以降低电网运行成本、充分利用当前化石能源和提升新能源发展水平，在增加售电量的同时，有效地调节电网负荷峰谷差、作为系统旋转备用和调峰备用的有效补充，或者辅助电网有效接纳风能、太阳能等间歇性可再生能源的发电容量，从而更好地解决能源危机、环境污染和二氧化碳等问题并提高电网运行的安全稳定性与经济性。在V2G模式下的大规模电动汽车并网，在电网运行的高峰期，利用V2G的电源特性，向电网送入能量可以在电网中发挥其固有的“削峰”价值；在电网运行的低谷期和光伏、风力发电能量剩余期，利用V2G的负荷特性，不仅可以实现其潜在的“填谷”价值，而且可以防止弃风和弃光的能源浪费；还可以利用V2G充电放电综合特性与有载调压变压器配合，实现电网的网损优化，增加电网运行的安全性、稳定性和能量利用最优性。