电动轿车邱健蓄电池Trojan电瓶放电操控研讨

电动轿车充放电操控研讨

摘要:

大规划电动轿车入网参加电网调度需要在某一区域设置一个组织，作为电力公司调度部分和电动轿车的中介。针对组织对所统辖电动轿车的操控，首要，以1天为1个周期把电动轿车或许被操控的区域分为工作区、居住区和超市购物区。然后，组织依据各电动轿车状况信息把各区域的电动轿车分为充电集群和放电集群。之后，组织依据可调度容量、可调度时长、电动轿车车主违约度拟定点评体系对集群内电动轿车在每个时段的充电或放电的次序进行排队。最终，在保证电动轿车车主行进和电池安全束缚的状况下，对电动轿车进行充放电调度，使组织充放电尽或许满意电力公司调度部分的调度方案。

关键词:

电动轿车;组织;分区;充放电集群;点评体系;充放电次序

0导言

动力危机、环境污染和气候变化是当今人类面对的三大挑战，为了应对挑战新一轮的动力革新势在必行，基本方向是以实施清洁代替和电能代替为要点，加快动力结构从以化石动力为主向以清洁动力为主的底子转变［1］。电动轿车是以电能代替化石能作为驱动动力，是电能代替的重要内容。随着电池技术的逐步成熟、充电站修建的不断完善和成本的不断降低，在不久的将来电动轿车将大批量代替燃油轿车［2-3］。对轿车行进行为方式的研讨标明，1天之中90%以上的时间电动轿车是处于停驶状况，可以与电网互动(vehicle-to-grid，V2G)［4］，文献［5］围绕电动轿车与电网互动的调控技术、市场机制和基础设施这3方面的关键问题进行了剖析。文献［6］针对电动轿车与电网互动对配电网规划的影响进行了剖析。别的研讨标明，电动轿车具有规划大、接入点分散、单机容量小的特性，电动轿车V2G服务若选用集中操控将对调度体系的复杂性、通信才能、计算处理才能提出很高的要求。一起，答应用户参加电力市场的门槛通常为MW级，而单辆电动轿车并不达到此容量级［7-8］。依据此，文献［9］提出了电动轿车集群的概念，也可称为电动轿车组织。电动轿车组织统辖着某区域内必定数量的电动轿车，具有必定容量的可调度负荷和储能容量，可以作为调度部分和每辆电动轿车的中介。现在，针对电动轿车集群并网对电网的影响及电动轿车集群的束缚研讨相对较多也比较完善［10］，但是，针对组织对每辆电动轿车操控的研讨虽相对较多但侧要点不同，有待完善和深化。文献［11］为完成电动轿车组织与电动轿车之间的互动战略，在计及电动轿车用户用车便利性的前提下，建立了依据优先权的电动轿车集群充放电优化模型。文献［12］对停驶的电动轿车依据状况进行分群，对可控状况的电动轿车的充电行为进行操控。文献［13］规划了一种用于和谐电动轿车充电的多组织。文献［14］把电动轿车分为充电集群和放电集群，然后依据需要动态办理每个电动轿车集群。文献［15］提出了一种电动轿车依据自身以及附近电动轿车的信息进行决策的分布式操控战略。文献［16］提出了一种停车场通过办理电动轿车参加V2G进行套利的调度模型。文献［17］对电动轿车进行本地操控，为电力体系供给调频辅佐服务。虽然，上述文献考虑了每辆电动轿车的影响，但是，并未全面考虑每辆电动轿车的调度优先次序、每次调度时每辆电动轿车的调度功率和车主违约对调度的影响。以1天为1个周期对电动轿车进行充放电调度，需要组织统辖的区域包含电动轿车1天所有或许长期停驶的区域。研讨标明，除了单个时间单个车辆远距离行进外，大多数车辆都是在必定区域内的工作区、居住区、超市购物区循环行进的。因而，本文把组织统辖的区域分为工作区、居住区、超市购物区3个停驶区域，3个区域都是以充放电站的方式对电动轿车进行充放电办理。组织依据电动轿车的停驶区域和停驶时申报的停驶开始时间、停止时间、停驶时荷电状况、结束时荷电状况，把停驶区域内的电动轿车分为充电集群和放电集群，每辆电动轿车在每个停驶处只能挑选充电或放电，因为研讨标明随着充放电切换次数的增多，电动轿车的寿数会加快衰减［14］。除此之外，本文还拟定一个点评规范对充电集群和放电集群的电动轿车在每时段调度的次序进行摆放。最终，在考虑束缚条件的状况下，使组织充放电尽量满意调度方案。

1组织的操控结构

组织有2方面的功能:一方面把自已统辖的电动轿车信息上传给电力公司调度部分，并执行调度部分的调度方案，从而从电力公司获得收益;另一方面和谐操控所辖各区的电动轿车充放电，为体系稳定运转、提高电能质量等创造条件，一起给予所统辖电动轿车车主必定收益。组织与各电动轿车只进行信息与资金沟通，不进行能量沟通，电动轿车与电网间的能量交换是通过现存的电力网络进行的［18］。考虑到电动轿车因为紧急状况或许需要快速充电，所以组织具有必定的零星快速充电桩，但是，因为需要快速充电的电动轿车数量少且接入电网时间短，不适合于调度［19］。所以本文只考虑接入工作区、居住区和超市购物区的挑选慢速充放电的电动轿车。组织具体操控框图如图1所示。

2充放电集群的区分组织

给所统辖的每个区和每辆电动轿车都设置一个编号，作为区和电动轿车的标识。每辆电动轿车在1天中任意时段可以在任意区做长期停驶，停驶开始时，车主把电动轿车停驶的状况信息奉告组织，电动轿车车主供给给组织的状况信息为S=［m，n，TS，TE，eSOC0，eSOCmin］(1)式中:m为电动轿车停驶区域编号;n为电动轿车编号;TS和TE分别为停驶的开始时间和停止时间;eSOC0为停驶开始时间时电动轿车电池的荷电状况;eSOCmin为电动轿车停驶结束时间用户设置的电动轿车电池的最小荷电状况。组织依据每辆电动轿车的状况信息可把在每个区的每辆电动轿车区分为充电集群或放电集群，区分的依据为:若eSOC0≤eSOCmin则把电动轿车区分为充电集群，至于充电开始时间及充电结束时的电池荷电状况视调度方案和优先次序而定，但是在停驶区间内充电结束时间电池的荷电状况必须大于等于eSOCmin以保证电动轿车用户出行;若eSOC0＞eSOCmin则把电动轿车区分为放电集群，放电开始时间及放电结束时的电池荷电状况相同视调度方案和优先次序而定，但放电集群中的电动轿车在停驶区间，放电停止时的荷电状况应该大于等于eSOCmin，以满意用户用车。通过充放电集群的区分可以使电动轿车在某一区的停驶时间内，只进行充电或放电，削减充放电切换次数，这样有利于对电池寿数衰减的减缓，保护电动轿车车主的利益。

本文针对组织对所统辖的电动轿车充放电操控进行了研讨，首要组织把电动轿车调度区域分为工作区、居住区、超市购物区，然后组织依据电动轿车车主上传的电动轿车状况信息，把各区的电动轿车分为充电集群、放电集群，之后针对电动轿车在某时段充放电次序问题，提出并建立了依据可调度容量、可调度时长、车主违约度的电动轿车优先级归纳点评体系，确认充放电次序。最终依据调度方案及充放电束缚条件确认每辆电动轿车充放电状况。因为存在调度误差和车主违约的或许，所以组织在规划过程中应具有必定常备储能设备。