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  • 直流母線技術(shù)如何變V2G為V2X 實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)車(chē)的友好互動(dòng)?

    2018-03-30 14:46:00 能源生態(tài)圈 作者:能源e直播  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
    2020年電動(dòng)汽車(chē)保有量將突破500萬(wàn)輛,無(wú)序充電需要7個(gè)三峽電站才能夠滿(mǎn)足車(chē)輛需求。我們的車(chē)輛能否在現(xiàn)有配網(wǎng)的基礎(chǔ)上減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊?如

    2020年電動(dòng)汽車(chē)保有量將突破500萬(wàn)輛,無(wú)序充電需要7個(gè)三峽電站才能夠滿(mǎn)足車(chē)輛需求。我們的車(chē)輛能否在現(xiàn)有配網(wǎng)的基礎(chǔ)上減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊?如何與電網(wǎng)友好互動(dòng),成為智能電網(wǎng)的一部分?同時(shí)作為直流電源和負(fù)載,如何通過(guò)直流母線的應(yīng)用與其他直流負(fù)載直接進(jìn)行能量交換,從而提升能量利用效率,節(jié)能減排?

    能量云與大數(shù)據(jù)

    微電網(wǎng),尤其是智能微電網(wǎng)的應(yīng)用中,負(fù)荷預(yù)測(cè)是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室里所做的模型或量化的算法,無(wú)法顧全復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)環(huán)境,導(dǎo)致在日或者周的預(yù)測(cè)上準(zhǔn)確率會(huì)有所下降,在此情況下,我們可以通過(guò)搜集現(xiàn)有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料來(lái)做動(dòng)態(tài)的策略管理。

    上圖是特來(lái)電能量監(jiān)控系統(tǒng)的截圖。在這個(gè)平臺(tái)上可以實(shí)時(shí)監(jiān)控全國(guó)范圍內(nèi)項(xiàng)目每天的能量流動(dòng)情況、設(shè)備運(yùn)行情況、以及客戶(hù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等,通過(guò)實(shí)時(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)上傳到云平臺(tái)。

    上圖是特來(lái)電全國(guó)廠商的布局情況。我們把站點(diǎn)理解為一個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng),全部上傳到云端之后就形成了一個(gè)規(guī)模稍微龐大一點(diǎn)的微網(wǎng),然后利用這些數(shù)據(jù)繪制不同的曲線做人工智能的優(yōu)化,例如控制電損,或者了解各地方的電損情況,也可以把環(huán)境等因素考慮進(jìn)來(lái),做小時(shí)或者天的負(fù)荷預(yù)測(cè)等。

    上圖為“王”字微網(wǎng)技術(shù)體系,由下而上分別為:交互層、管控層、平臺(tái)層,可以從這三個(gè)角度去思考能量管理系統(tǒng)。

    交互層:實(shí)現(xiàn)的是自我的配電系統(tǒng),例如電動(dòng)汽車(chē)、光伏、儲(chǔ)能、直流用電以及冷熱等都可以集中在交互層。

    管理層:用來(lái)做和電網(wǎng)之間交互的一些事情,例如削峰填谷、創(chuàng)建綠色電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的友好互動(dòng)等。

    平臺(tái)層:即云層,包括調(diào)控云、能量云,充放電云、設(shè)備云、運(yùn)維云、支付云、售電云、碳交易云等,這些都是在未來(lái)打通能源網(wǎng)絡(luò)以及電動(dòng)汽車(chē)大數(shù)據(jù)之后產(chǎn)生的云平臺(tái)。

    基于現(xiàn)有的汽車(chē)生態(tài)充電網(wǎng)以及未來(lái)要做的能源管理,構(gòu)建了“雙網(wǎng)融合”的生態(tài)價(jià)值體系,把新能源微網(wǎng)、汽車(chē)充電網(wǎng)中的變配電、智慧儲(chǔ)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能和能源大數(shù)據(jù)等體系融合在一起。“雙網(wǎng)融合”是核心,包括智能設(shè)備的制造、智能運(yùn)維、以及智慧能源管理等,這些都是用大數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

    共直流母線的微網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

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    直流微網(wǎng)是指以電力電子變換設(shè)備為紐帶,通過(guò)穩(wěn)定、快速的控制系統(tǒng),將直流發(fā)電、儲(chǔ)能及直流負(fù)載等各種元素柔性融合的微網(wǎng)系統(tǒng)。

    為什么要做直流微網(wǎng)?我們身邊的負(fù)載,例如電動(dòng)汽車(chē)?yán)锩娴碾姵兀瑑?chǔ)能電池、分布式電源、電腦、LED燈、變頻冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等都是直流負(fù)載,如果用交流輸電再轉(zhuǎn)換成直流,就會(huì)存在很多能量的損失,那為什么不直接掛在直流母線上呢,這就是直流母線提出的初衷。

    以光伏系統(tǒng)為例,光伏出來(lái)的都是直流電,通過(guò)DC/DC的電壓變換,然后做DC/AC掛到交流母線上。儲(chǔ)能也是通過(guò)直流變交流掛到網(wǎng)上。將光伏發(fā)電傳送到車(chē)上的時(shí)候,不但要把直流變成交流,還要再把交流變成直流,這樣能量就會(huì)有無(wú)謂的損失。上圖中右側(cè)是直流微網(wǎng)的架構(gòu),把光伏、儲(chǔ)能和汽車(chē)都直接并在直流側(cè),用一個(gè)超級(jí)PDU做能量的分配,實(shí)現(xiàn)在直流端能量的直接的相互的流動(dòng)。

    上圖是某園區(qū)微網(wǎng)的示意圖。上圖藍(lán)色的部分是直流母線,用的是1250的雙分裂變壓器,每邊掛的負(fù)載都是對(duì)稱(chēng)的,每一條母線上掛了500kw的光伏,200kw的儲(chǔ)能,以及功率為200kw的電動(dòng)汽車(chē)充放電的系統(tǒng),并且還掛載了一些直流負(fù)載,這樣就形成了一個(gè)自治的小的直流微網(wǎng),再通過(guò)雙向變換器與交流側(cè)做能量的變換,這樣就實(shí)現(xiàn)了很大一部分能量的自治,例如白天光伏發(fā)的電可以直接儲(chǔ)能給電動(dòng)汽車(chē)充電,在白天用電負(fù)荷比較大的時(shí)候汽車(chē)放電,在直流側(cè)需要能量或者能量多余的時(shí)候就可以通過(guò)AC/DC的雙向變換器,或者叫四象限模塊,連接到交流側(cè)配網(wǎng),把電送到交流側(cè)或者從交流側(cè)取電,減少?gòu)拇箅娋W(wǎng)的取電,實(shí)現(xiàn)小區(qū)域的自治。

    在這樣的系統(tǒng)里面,不得不提到車(chē)的作用。電動(dòng)汽車(chē)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),這里引用國(guó)網(wǎng)提出的電動(dòng)汽車(chē)V2G的概念,V2G就是車(chē)對(duì)電網(wǎng)放電的意思,引進(jìn)直流母線之后,就不用先V2G,然后再G到負(fù)荷了,直接就可以V2H或者V2L,這樣就形成了一個(gè)新的概念 “V2X”,即通過(guò)直流側(cè)的交互,做到源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-車(chē)的友好互動(dòng),實(shí)現(xiàn)車(chē)對(duì)多種能源直接充放電的管理。

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    責(zé)任編輯:電朵云

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