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摘要:随着我国社会发展进程的不断加快,各类新型技术设备得以不断创新和研发。本次研究通过分析光伏发电站功能之上的光储式电动汽车的充电站入网电能质量展开分析,探索两者之间如何能够实现协调控制。本文针对性提出了几点建设性控制策略。以期彼此研究能够在一定程度上有效的为有关研究提供可参考依据。
关键词:光伏发电站;电动汽车;充电站
引言:
在我国近几年的社会发展进程中,大力倡导发展新能源汽车,在此种社会发展背景下,历经了多个时期的共同发展,现阶段需要对多种充电思路及具体的实施情况进行综合考虑,基本电动汽车的充电站基本实现了快充以及慢充两种不同的充电方式。电动汽车具备了较高的情节性、经济性[1],已经成为现阶段汽车工业研究发展的重要方向。随着电动汽车的广泛普及,大规模的自由接入电网会对其整体稳定性造成较大影响。由此需要特定电网协调、充电站以及电动汽车三者之间的利益均衡,有必要针对光伏发电站与电动汽车充电站间,如何实现协调控制达到合理运用[2]。
1、光伏发电系统
1.1光伏发电原理
在光伏发电系统中,光伏电源多为光伏阵列,主要是经由光伏组建根据相应的既定功率等级,所串联或者并联构成。光伏电池是较为基本的单元,现阶段对于光伏电池的主要生产原材料,采用了晶体硅材料作为主要制作材料的半导体材料[3]。光伏效应是光伏电池的主要发电原理,具体表现为太阳光能够对物体进行照射,让太阳的内部整体分布电荷状态,对其加以改变形成一定的电动势,在端接负载过程中产生一定的电流。光伏电池并不偏置PN结器件,阳光进行照射之后,光子可以使得电池的半导体P型区以及N型区产生电子空穴,从而改变电荷的具体状态,从而产生相应的电动势。在外界回路之后就会产生一定的电流输出,光照幅度越强,那么光伏的电池吸收光能就会越多,输出的电流自然更会越大。
1.2光储充电站结构功能
光储充电站微网系统涵盖了双向性电能计量系统,蓄电池的储能单元、光伏并网发电单元。在阳光充足情况下,光储站作为站用负荷供电,并且能够为储电池实现光能储藏。除此之外光储的充电站整体控制系统结构,所主要采用的集中控制层、配电网调度层、就地控制层的整体控制解决方案,光储充电站光伏发电系统结构,主要借助集中控制层、就地控制层以及配电网调度层,三种不同的控制解决途径。光储充电站的光伏发电系统,在具体运行中需要结合多种因素,实现分散型并网发电系统的功能设计。从而更好的实现微网系统的多种故障保护及功率保护调节,实现了集中控制设备的系统集中控制功能。
1.3光储充电站管控模式
正所谓光储充电站的管控模式,不仅能够有效的提升光储充电站的整体运行及管理水平,还在一定程度上有效提升了整体的工作效率,与此同时还对工作人员的整体劳动强度有所降低。管控系统是光储充电站的主要功能运行安全保障,管控系统包括了多个系统功能,安全管控、配电管控以及计量计费管控,都能够有效的完成对充电蓄电池的整体工作状态信息参数采集。除此之外充电站的配电系统还能够有效的完成滤波装置的安装,从而有效避免出现谐波污染,能够对有关工作信息完成实时采集及记录,实现数据参数的统一管理及共享。
2、光伏发电站系统协调控制光伏发电站实例
2.1设计概况
某单位建设了一座电动汽车充电站,该电动汽车的充电站光伏发电系统,主要组成部分包括了光伏电池组件、DC/DC光伏控制设备、直流汇流箱以及逆变电源、储能电池和控制保护电路等主要单元足够而成。光伏组件的整体安装容量达到了10kwp,在晴天日照情况正常的发电量最大化能够达到40kwh,锂电池的储能容量能够达到40kwh。该系统能够实现自动切换的运行模式,在监控电路检测到电网的供电照明系统,发生停电故障情况时,逆变电源就会自动启动向照明系统供电。而电网的整体供电系统恢复正常之后,则可以自动转换至正常的工作状态,实现了自动切换功能,无需人工强加干预;借助光伏组件完成充电,达到了清洁能源的环保作用;还能够借助大容量的锂电池,确保照明系统能够具备2个后备时长,确保整体系统的可靠运行性。
2.2智能充电站构建分布式智能电网
为了实现光伏发电站于电动汽车充电站之间的协调控制,通过借助信息交换实现了协调合作,电网调度Agent能够为充电站的Agent提供不同时段的电价,以及充电站的具体运行符合所造成的有关约束。用户可以借助电动汽车Agent在至少提前1天的时间,提前向充电站实现充电请求的预约,之后在预约成功之后完成充电任务。充电站Agent能够借助电网调度的具体信息产生,从而实现充电任务情况的优化协调控制。
2.3谐波治理
针对光储式电动汽车的充电站入网中,实现光伏发电站与电动汽车充电站之间的协调控制,就必然需要针对其中所产生的谐波加以治理,从而尽可能的减少供电电网所产生的有关谐波问题。通过借助无源滤波装置以及有源滤波装置,也可以借助换流设备之间所产生的脉动数,在短时间之内达到对幅度数值最大的低频电流得以消除,有效的控制了谐波电流的整体有效数值处于合理范围内。同时还可以借助动态化的无功补偿装置设备,在可行的情况之下,实现静止无功补偿装置、谐波装设动态化无功补偿装置。在充电机的作用下,负荷特性变化较快、滤波、调压要求以及谐波等通常无法协调,无源滤波往往无法实现对各项要求均统一满足。由此笔者认为可以借助有源滤波装置,在启动之后实现自动运行,基于系统化谐波电流相对较小的情况下,自动转入监控系统,达到补偿工作状态。
3、结语
纯电动的汽车在大规模运行过程中,只有具备良好的充电基础才能够满足其运行的能源供给需求。现阶段我国的国内电动乘车主要基础设施建设,还并未予以针对性的技术标准,也并未给予相对应的规范体系。充电站微网系统的主要示范作用,能够有效推进电动汽车的充电站控制协调、标准。除此之外充电站于光伏发电站之间的协调控制,还能够对电动汽车的节能减排起到一定的促进作用,促进电池厂、车厂、电机厂等多个单位的共同产业化发展。除此之外未来的社会发展中,电压谐波抑制装置及无功补偿装置,也必然会发展的更加安全稳定且便捷化。由此通过确保光伏发电站于电动汽车充电站之间的协调控制,能够更加推进电动汽车的技术研发,实现电动汽车的技术改进创新及升级优化,促进经济的可持续发展。
参考文献:
[1]程启明,徐聪,程尹曼,等. 基于混合储能技术的光储式充电站直流微网系统协调控制[J]. 高电压技术,2016,42(7):2073-2083.
[2]卢志刚,姜春光,李学平,等. 清洁能源与电动汽车充电站协调投资的低碳效益分析[J]. 电工技术学报,2016,31(19):163-171.
[3]傘晨峻,艾芊. 多代理框架下的电动汽车充电站协调控制[J]. 电器与能效管理技术,2014(1):61-65.
关键词:光伏发电站;电动汽车;充电站
引言:
在我国近几年的社会发展进程中,大力倡导发展新能源汽车,在此种社会发展背景下,历经了多个时期的共同发展,现阶段需要对多种充电思路及具体的实施情况进行综合考虑,基本电动汽车的充电站基本实现了快充以及慢充两种不同的充电方式。电动汽车具备了较高的情节性、经济性[1],已经成为现阶段汽车工业研究发展的重要方向。随着电动汽车的广泛普及,大规模的自由接入电网会对其整体稳定性造成较大影响。由此需要特定电网协调、充电站以及电动汽车三者之间的利益均衡,有必要针对光伏发电站与电动汽车充电站间,如何实现协调控制达到合理运用[2]。
1、光伏发电系统
1.1光伏发电原理
在光伏发电系统中,光伏电源多为光伏阵列,主要是经由光伏组建根据相应的既定功率等级,所串联或者并联构成。光伏电池是较为基本的单元,现阶段对于光伏电池的主要生产原材料,采用了晶体硅材料作为主要制作材料的半导体材料[3]。光伏效应是光伏电池的主要发电原理,具体表现为太阳光能够对物体进行照射,让太阳的内部整体分布电荷状态,对其加以改变形成一定的电动势,在端接负载过程中产生一定的电流。光伏电池并不偏置PN结器件,阳光进行照射之后,光子可以使得电池的半导体P型区以及N型区产生电子空穴,从而改变电荷的具体状态,从而产生相应的电动势。在外界回路之后就会产生一定的电流输出,光照幅度越强,那么光伏的电池吸收光能就会越多,输出的电流自然更会越大。
1.2光储充电站结构功能
光储充电站微网系统涵盖了双向性电能计量系统,蓄电池的储能单元、光伏并网发电单元。在阳光充足情况下,光储站作为站用负荷供电,并且能够为储电池实现光能储藏。除此之外光储的充电站整体控制系统结构,所主要采用的集中控制层、配电网调度层、就地控制层的整体控制解决方案,光储充电站光伏发电系统结构,主要借助集中控制层、就地控制层以及配电网调度层,三种不同的控制解决途径。光储充电站的光伏发电系统,在具体运行中需要结合多种因素,实现分散型并网发电系统的功能设计。从而更好的实现微网系统的多种故障保护及功率保护调节,实现了集中控制设备的系统集中控制功能。
1.3光储充电站管控模式
正所谓光储充电站的管控模式,不仅能够有效的提升光储充电站的整体运行及管理水平,还在一定程度上有效提升了整体的工作效率,与此同时还对工作人员的整体劳动强度有所降低。管控系统是光储充电站的主要功能运行安全保障,管控系统包括了多个系统功能,安全管控、配电管控以及计量计费管控,都能够有效的完成对充电蓄电池的整体工作状态信息参数采集。除此之外充电站的配电系统还能够有效的完成滤波装置的安装,从而有效避免出现谐波污染,能够对有关工作信息完成实时采集及记录,实现数据参数的统一管理及共享。
2、光伏发电站系统协调控制光伏发电站实例
2.1设计概况
某单位建设了一座电动汽车充电站,该电动汽车的充电站光伏发电系统,主要组成部分包括了光伏电池组件、DC/DC光伏控制设备、直流汇流箱以及逆变电源、储能电池和控制保护电路等主要单元足够而成。光伏组件的整体安装容量达到了10kwp,在晴天日照情况正常的发电量最大化能够达到40kwh,锂电池的储能容量能够达到40kwh。该系统能够实现自动切换的运行模式,在监控电路检测到电网的供电照明系统,发生停电故障情况时,逆变电源就会自动启动向照明系统供电。而电网的整体供电系统恢复正常之后,则可以自动转换至正常的工作状态,实现了自动切换功能,无需人工强加干预;借助光伏组件完成充电,达到了清洁能源的环保作用;还能够借助大容量的锂电池,确保照明系统能够具备2个后备时长,确保整体系统的可靠运行性。
2.2智能充电站构建分布式智能电网
为了实现光伏发电站于电动汽车充电站之间的协调控制,通过借助信息交换实现了协调合作,电网调度Agent能够为充电站的Agent提供不同时段的电价,以及充电站的具体运行符合所造成的有关约束。用户可以借助电动汽车Agent在至少提前1天的时间,提前向充电站实现充电请求的预约,之后在预约成功之后完成充电任务。充电站Agent能够借助电网调度的具体信息产生,从而实现充电任务情况的优化协调控制。
2.3谐波治理
针对光储式电动汽车的充电站入网中,实现光伏发电站与电动汽车充电站之间的协调控制,就必然需要针对其中所产生的谐波加以治理,从而尽可能的减少供电电网所产生的有关谐波问题。通过借助无源滤波装置以及有源滤波装置,也可以借助换流设备之间所产生的脉动数,在短时间之内达到对幅度数值最大的低频电流得以消除,有效的控制了谐波电流的整体有效数值处于合理范围内。同时还可以借助动态化的无功补偿装置设备,在可行的情况之下,实现静止无功补偿装置、谐波装设动态化无功补偿装置。在充电机的作用下,负荷特性变化较快、滤波、调压要求以及谐波等通常无法协调,无源滤波往往无法实现对各项要求均统一满足。由此笔者认为可以借助有源滤波装置,在启动之后实现自动运行,基于系统化谐波电流相对较小的情况下,自动转入监控系统,达到补偿工作状态。
3、结语
纯电动的汽车在大规模运行过程中,只有具备良好的充电基础才能够满足其运行的能源供给需求。现阶段我国的国内电动乘车主要基础设施建设,还并未予以针对性的技术标准,也并未给予相对应的规范体系。充电站微网系统的主要示范作用,能够有效推进电动汽车的充电站控制协调、标准。除此之外充电站于光伏发电站之间的协调控制,还能够对电动汽车的节能减排起到一定的促进作用,促进电池厂、车厂、电机厂等多个单位的共同产业化发展。除此之外未来的社会发展中,电压谐波抑制装置及无功补偿装置,也必然会发展的更加安全稳定且便捷化。由此通过确保光伏发电站于电动汽车充电站之间的协调控制,能够更加推进电动汽车的技术研发,实现电动汽车的技术改进创新及升级优化,促进经济的可持续发展。
参考文献:
[1]程启明,徐聪,程尹曼,等. 基于混合储能技术的光储式充电站直流微网系统协调控制[J]. 高电压技术,2016,42(7):2073-2083.
[2]卢志刚,姜春光,李学平,等. 清洁能源与电动汽车充电站协调投资的低碳效益分析[J]. 电工技术学报,2016,31(19):163-171.
[3]傘晨峻,艾芊. 多代理框架下的电动汽车充电站协调控制[J]. 电器与能效管理技术,2014(1):61-65.