[发明专利]一种考虑电动汽车充电特性的风光储并网型微网

说明书

一种考虑电动汽车充电特性的风光储并网型微网，属电网管理领域。其为一个分布式可再生能源的风光储并网型微网架构；微网至少包括发电系统、蓄电池、超级电容、电动汽车集群充电桩和能量管理系统；发电系统由风力发电机和光伏电池组成，蓄电池与超级电容组成混合储能系统以对微网联络线进行削峰填谷与功率波动抑制；微网考虑电动汽车的充电特性，并通过充电桩的交直流转换元件将电动汽车与微电网相连。其针对电动汽车慢充方式，将进行慢充的电动汽车视为可平移负荷，用以调节微网联络线的峰谷特性；针对电动汽车快充方式，将其视为一种微网短期功率波动，需通过蓄电池与超级电容器组成的混合储能系统对其进行平抑。可广泛用于微网的运行管理领域。

技术领域

本发明属于电网管理领域，尤其涉及一种用于电动汽车充电的风光储并网型微网。

背景技术

随着风力发电机、光伏电池以及电动汽车快充桩的大规模分散接入，对可再生能源发电以及电动汽车快充引起的微网联络线功率峰谷特性进行调节，同时对联络线短期功率波动进行有效抑制，对保证可再生能源消纳能力、提高微网并网稳定、增强微网运行安全可靠性有重要意义[1]。然而，如何在减少微网联络线峰谷水平、平滑联络线短期功率的前提下减少微网投资成本，优化储能容量，需要对微网能量管理与控制进行深入研究。

电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势，随着电动汽车的普及，大规模电动汽车接入电网充电，将对电力系统的规划、运行与控制以及能量管理产生了不可忽视的影响。

在现有技术中，考虑含风、光、储以及电动汽车的并网型微电网，建立了基于微网联络线交互功率和功率波动抑制的多目标能量优化模型，并从微网运行经济性等方面验证了所提策略的正确性和有效性，然而尚未考虑不同能量管理任务下的时间尺度对所提策略的影响。

在现有技术中，提出过一种含分布式电源接入的电动汽车分层接入充电策略，通过基于削峰填谷的阶段性优化控制，进而采取分布/集中式控制策略实现电动汽车的合理、有序充电。

上述现有技术虽通过相关能量管理与优化策略对含电动汽车的微网功率进行峰谷调节与功率波动控制，但均未综合考虑电动汽车的不同充电模式对微网运行产生的影响，也未根据不同能量管理任务下的时间尺度对电动汽车群与微网储能系统进行协同管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种考虑电动汽车充电特性的风光储并网型微网。其通过平移电动汽车慢充时间配合蓄电池充放电，对含分布式可再生能源的微网联络线进行峰谷调节；考虑电动汽车快充引起的联络线短期功率波动，通过超级电容器与蓄电池分别平抑功率波动中的高频成分与低频成分。算例结果表明该策略能够实现含风-光-储-电动汽车的并网型微网的能量优化与协调，保证线路电能质量，提高微网运行经济性。

本发明的技术方案，提供了一种考虑电动汽车充电特性的风光储并网型微网，其特征是：

所述的微网为一个分布式可再生能源的风光储并网型微网架构；

所述的微网至少包括发电系统、蓄电池、超级电容、电动汽车集群充电桩和能量管理系统；

所述的发电系统由风力发电机和光伏电池组成，蓄电池与超级电容组成混合储能系统以对微网联络线进行削峰填谷与功率波动抑制；

所述的微网考虑电动汽车的充电特性，并通过充电桩的交直流转换元件将电动汽车与微电网相连；

所述的能量管理系统综合考虑电动汽车的慢充、快充两种充电模式，针对电动汽车慢充方式，将进行慢充的电动汽车视为可平移负荷，用以调节微网联络线的峰谷特性；针对电动汽车快充方式，将其视为一种微网短期功率波动，需通过蓄电池与超级电容器组成的混合储能系统对其进行平抑；

所述的能量管理系统采用如下能量管理策略：

将能量管理划分为削峰填谷阶段与功率波动抑制阶段；