【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法。(V2G)對(duì)電網(wǎng)的影響V2G是VehicletoGrid的簡(jiǎn)稱，它的核心思想在于電動(dòng)汽車和電網(wǎng)的互動(dòng)，利用大量電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能源作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過高時(shí)，由電動(dòng)汽車儲(chǔ)能源向電網(wǎng)饋電。而當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)，用來存儲(chǔ)電網(wǎng)過剩的發(fā)電量，避免造成浪費(fèi)。通過這種方式，電動(dòng)汽車用戶可以在電價(jià)低時(shí)，從電網(wǎng)買電，電網(wǎng)電價(jià)高時(shí)向電網(wǎng)售電，從而獲得一定的收益。當(dāng)電動(dòng)汽車作為負(fù)荷時(shí),可以通過技術(shù)手段和經(jīng)濟(jì)手段合理安排充電時(shí)間,實(shí)現(xiàn)有序充電管理,達(dá)到移峰填谷的效果,提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，減少對(duì)電網(wǎng)安全的影響。而另一方面,當(dāng)動(dòng)力電池作為儲(chǔ)能裝置時(shí),可以將其作為系統(tǒng)的備用容量,或者峰荷時(shí)向電網(wǎng)提供能量,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行。在這種背景下,V2G的概念應(yīng)運(yùn)而生。圖4 電動(dòng)汽車V2G示意圖 V2G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)與車輛的雙向互動(dòng)，是智能電網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分。V2G技術(shù)的發(fā)展將極大地影響未來電動(dòng)汽車商業(yè)運(yùn)行模式。研究表明，與智能車輛和智能電網(wǎng)同步進(jìn)展，插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)和純電動(dòng)汽車(EV)將在20年之內(nèi)成為配電系統(tǒng)本身不可分割的一部分，提供儲(chǔ)能，平衡需求，提高緊急供電和電網(wǎng)的穩(wěn)定性。據(jù)研究顯示，90%以上的乘用車輛每天平均行駛時(shí)間1小時(shí)左右，95%的時(shí)間處于閑置狀態(tài)。將處于停駛狀態(tài)的電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)，并且數(shù)量足夠多時(shí)，電動(dòng)汽車就可以作為可移動(dòng)的分布式儲(chǔ)能裝置，在滿足電動(dòng)汽車用戶行駛需求的前提下，將剩余電能可控回饋到電網(wǎng)。對(duì)電動(dòng)汽車用戶而言,在實(shí)行浮動(dòng)電價(jià)的前提下,選擇在低電價(jià)時(shí)給車輛充電,高電價(jià)時(shí)將儲(chǔ)存的能量出售給智能電網(wǎng),利用其中的差價(jià)來獲得補(bǔ)貼,降低置換電動(dòng)汽車的使用成本。對(duì)于電網(wǎng)公司而言,電動(dòng)汽車可作為可移動(dòng)儲(chǔ)能裝置和調(diào)峰系統(tǒng),在電力供應(yīng)富余時(shí)充電,提高電力的利用效率,在用電緊張時(shí)放電,緩解用電壓力,延緩電網(wǎng)建設(shè)投資,提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和可靠性。對(duì)于汽車企業(yè)而言,目前面臨著電動(dòng)汽車短時(shí)間內(nèi)不能大量普及的困境,一個(gè)重要原因就是電動(dòng)汽車的成本過高,V2G技術(shù)的運(yùn)用則能使電動(dòng)汽車的使用成本有效降低,降低電動(dòng)汽車用戶的負(fù)擔(dān),反過來必然也將會(huì)推動(dòng)電動(dòng)汽車的大力發(fā)展,汽車企業(yè)也將會(huì)迎來新的發(fā)展契機(jī)。 V2G作為一種構(gòu)建電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)之間互動(dòng)關(guān)系的技術(shù),具有重要的戰(zhàn)略意義。首先,電動(dòng)汽車使用的規(guī)?；?能夠直接降低汽車使用周期的CO2排放。其次,通過V2G技術(shù),能夠整合可再生能源,平衡電網(wǎng)峰谷負(fù)荷,從而提高能源的使用效率。最后，V2G技術(shù)還能夠讓電動(dòng)汽車通過調(diào)峰來獲取可觀的經(jīng)濟(jì)效益。電動(dòng)汽車作為一種充、放電時(shí)間可控的特殊負(fù)荷，如第二章、第三章中所述，若從電網(wǎng)側(cè)對(duì)電動(dòng)汽車的充、放電時(shí)間加以控制，例如選擇在夜間用電低谷時(shí)段充電、選擇在用電高峰時(shí)段將電能倒送回電網(wǎng)，或者對(duì)電動(dòng)汽車的充、放電狀態(tài)，如充電功率、電池電量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，通過控制設(shè)備來控制充、放電功率的大小，對(duì)于改善電網(wǎng)特性，減少系統(tǒng)峰谷差方面可以起到積極的作用。然而，大量電動(dòng)汽車的接入，使得輸電調(diào)度系統(tǒng)無法對(duì)這些電動(dòng)汽車進(jìn)行逐一調(diào)度。因?yàn)橐坏?duì)其采取集中調(diào)度，會(huì)導(dǎo)致在優(yōu)化問題上的“維數(shù)災(zāi)難”以及通信傳輸?shù)确矫娴南嚓P(guān)問題，故需要由中低壓，甚至微電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)負(fù)責(zé)電動(dòng)汽車的調(diào)度管理。采用分層分區(qū)的管理模式可以避免電動(dòng)汽車充、放電控制中的問題。考慮到微電網(wǎng)將是今后電網(wǎng)發(fā)展的主要構(gòu)成部分，將成為輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)之后的第三級(jí)電網(wǎng)。故在下述調(diào)度方法中，將系統(tǒng)按調(diào)度職能分為四層：第一層為輸電系統(tǒng)管理層；第二層為配電系統(tǒng)管理層；第三層為微電網(wǎng)系統(tǒng)管理層；第四層為電動(dòng)汽車控制層，如圖5所示。圖5 分層管理配電系統(tǒng)管理層下分若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域均有相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)汽車控制層；對(duì)于接入微電網(wǎng)的電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車控制層與微電網(wǎng)系統(tǒng)管理層相連接，每個(gè)配電系統(tǒng)下轄若干個(gè)微電網(wǎng)管理層和若干個(gè)區(qū)域的電動(dòng)汽車控制層。如圖6所示：圖6 分區(qū)管理分層分區(qū)調(diào)度適用于電動(dòng)汽車充、放電的電力需求側(cè)管理調(diào)度方法，為電動(dòng)汽車大規(guī)模接入微電網(wǎng)，提供了技術(shù)和管理上的支持，可以有效控制潮流，同時(shí)提高采集廣泛分布的大量電動(dòng)汽車充電信息的效率；根據(jù)每個(gè)分區(qū)自己的電網(wǎng)特性，靈活地制定充電指令，實(shí)現(xiàn)充電行為的控制。“分布式能源”是指分布在用戶側(cè)的能源綜合利用系統(tǒng)。它是以諸多能源資源為原料輸入，以冷、熱和電為主要能源產(chǎn)品輸出，以分布式能源系統(tǒng)、分布式網(wǎng)絡(luò)和分布式(智能)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的區(qū)域性能源產(chǎn)、供、配、售和用一體化體系。為了改進(jìn)用電方式，實(shí)現(xiàn)科學(xué)用電、節(jié)約用電和有序用電所開展的相關(guān)活動(dòng)，如圖7所示：圖7 分布式能源系統(tǒng)示意圖電力需求側(cè)管理(DSM)是指為提高電力資源利用效率，是對(duì)終端用戶進(jìn)行負(fù)荷管理和技術(shù)改造，使用電負(fù)荷平均化，提高終端能源使用效率及實(shí)現(xiàn)綜合資源規(guī)劃等。分布式能源系統(tǒng)參與需求側(cè)管理的方式分為以下三種：在用電低谷期將分布式發(fā)電生產(chǎn)的多余電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能設(shè)備中，用電高峰期時(shí)向大電網(wǎng)釋放，實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”，保證電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)穩(wěn)定；在電網(wǎng)發(fā)生故障或遭受自然災(zāi)害時(shí)輔助供電或者傳輸電能；保證用戶在強(qiáng)制停電或者供電中斷的情況下用電需求。分布式能源系統(tǒng)參與需求側(cè)管理的關(guān)鍵技術(shù)主要分為以下五個(gè)方面：。(1)通信技術(shù)主要分為寬帶電力線接入技術(shù)(BPL) 和無線通信技術(shù)。通過上述通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)以下基本功能：設(shè)備間實(shí)時(shí)交互，連接各種智能電子設(shè)備、智能電能表、控制中心、電力電子裝置、保護(hù)系統(tǒng)以及終端客戶，創(chuàng)建即插即用的環(huán)境；微電網(wǎng)自身、多個(gè)微電網(wǎng)以及微電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間的信息交換得以實(shí)時(shí)互動(dòng)；有效提高微電網(wǎng)的安全防御能力并為微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自管理提供有效基礎(chǔ)。(2)計(jì)量和端口技術(shù)計(jì)量技術(shù)：讀表體系(AMI)能夠?qū)崿F(xiàn)電能雙向計(jì)量、記錄三表(電能表、 氣表和水表)等消費(fèi)信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息雙向傳輸。用戶端口技術(shù)(Consumer Portal)在能源供應(yīng)者和消費(fèi)者之間建立信息交互端口，提供能量服務(wù)功能，包括：①需求響應(yīng)和實(shí)時(shí)定價(jià)。②能耗檢測(cè)。③遠(yuǎn)程連接/斷開。④支持配電網(wǎng)運(yùn)行。⑤電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及管理。⑥用戶消費(fèi)與用能信息及用能方案的優(yōu)化。通過計(jì)量技術(shù)和用戶端口技術(shù)可實(shí)現(xiàn)以下基本功能：讀表、遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、消費(fèi)計(jì)額、 竊電檢測(cè)以及實(shí)時(shí)定價(jià)和實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)；根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)信息進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)，控制負(fù)荷開關(guān)的自動(dòng)連接/斷開，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)需求響應(yīng)；在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)融合；設(shè)備性能和電能質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制；提供更高一級(jí)的電力服務(wù)用戶實(shí)現(xiàn)信息共享(如電力消費(fèi)信息和電網(wǎng)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)化展示，用戶