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直流母線技術(shù)如何變V2G為V2X 實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲車的友好互動?

2018-03-30 14:46:00 能源生態(tài)圈 作者:能源e直播  點擊量: 評論 (0)
2020年電動汽車保有量將突破500萬輛,無序充電需要7個三峽電站才能夠滿足車輛需求。我們的車輛能否在現(xiàn)有配網(wǎng)的基礎(chǔ)上減少對電網(wǎng)的沖擊?如

以其他地區(qū)的微網(wǎng)為例,例如上圖左半部分,用一套能量管理軟件把配電、光伏、充電、儲能這些相對獨立的東西統(tǒng)一管控起來,可以算是做到了能量的深度調(diào)配和利用,但是個人覺得這還不是一個最佳的方案。

我們把配電、光伏、儲能、充電等電力電子設(shè)備高度集成,做到一個箱變里面,外面接10kv,配交流和直流兩條母線,交流的負載做到交流母線上,直流的負載做在直流母線上,這樣一個箱變就解決了四個箱變的問題,用一個箱變的投資代替四個箱變的投資,設(shè)備的綜合投資包括占地面積、集約程度都會有一個很大的進步,就會形成一個高度集成的系統(tǒng)。

設(shè)備的運行可以利用能量管理的模式,園區(qū)的配電,能量的消耗、監(jiān)控,廠區(qū)的設(shè)備運行情況都可以集中監(jiān)控,放在展示系統(tǒng)里面,因為這種能量管理是放在云上的,所以遠傳的展示、監(jiān)控、調(diào)度等都是可以實現(xiàn)的。

園區(qū)配電

顯示監(jiān)視園區(qū)的電壓、電流、功率等實時電參量,直觀顯示系統(tǒng)運行工況

能耗概況

園區(qū)內(nèi)發(fā)生的全部內(nèi)耗

光伏監(jiān)控

監(jiān)視統(tǒng)計園區(qū)屋頂光伏發(fā)電情況

微網(wǎng)箱變

以組態(tài)圖方式顯示設(shè)備實時運行工況

基于就地控制和云端控制等多個層級的控制來實現(xiàn)微網(wǎng)。就地控制可以實現(xiàn)毫秒級的管控,例如大電網(wǎng)跳電、并離網(wǎng)切換、或者云層遮擋了光伏,光伏出力減少等情況,就可以實現(xiàn)設(shè)備的就地切換,通過能量管理系統(tǒng)做分鐘級或者小時級的能量負荷預(yù)測,充放電、經(jīng)濟的調(diào)度、通過云端控制。

上圖是園區(qū)最初的用電情況。左邊是用電負荷,中間是電費情況,綠色的圓柱代表的是廠區(qū)的純負荷,加上引進電動車之后的無序充電,從右側(cè)的圖中可以看到,上午的時候峰值很高,夜晚谷電的時候基本上無人使用,這也是大部分園區(qū)目前的用電情況。

根據(jù)上述情況,我們把光伏引進到微網(wǎng)中,園區(qū)的電費直接降到了8730元;把車有序的充放電、儲能電池引進之后,從右側(cè)的負荷情況中可以看到低谷時期的負荷比以前高了很多,尖峰的時候比以前低了很多,全天的負荷比較平滑,電費也達到了50%左右的節(jié)能開支,可以說在微網(wǎng)的應(yīng)用上取得了一定的成功。

關(guān)鍵設(shè)備配置

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四象限模塊整合了逆變、整流、SVG(無功補償)、APF(諧波治理)、離網(wǎng)運行、PCS(儲能變流器)等電力產(chǎn)品功能,融合成一款電力路由魔方,實現(xiàn)了能源的路由與互聯(lián)。

上圖中的四象限模塊主要是進行AC到DC的能量轉(zhuǎn)換,在直流側(cè)能量不足的時候用這個模塊從交流側(cè)把能量變過來,實現(xiàn)DC/AC的雙向變換。這里還整合了對電網(wǎng)的整流、無功補償、并離網(wǎng)的切換、儲能逆變器等功能,做了一個模塊化的結(jié)構(gòu)。

智慧儲能單元:

首次實現(xiàn)了直流微網(wǎng)與儲能單元的大功率電能交互

60kW DC/DC變換模塊

單柜額定高達240kW變換,可60kW逐級遞增

高效率:峰值效率97.5%,額定96.5%以上

寬工作電壓范圍: 50~780Vdc

寬工作溫度范圍 : -40度~65度工作

與四象限變換模塊做到同外形同尺寸

核心器件:雙向DCDC儲能模塊

上圖是汽車充放電柜,柜子里裝的是汽車的充放電模塊,與普通的充電樁不同,這里實現(xiàn)了汽車的放電功能,每個模塊是10kW雙向直流電能變換,可以把車的電直接放在直流母線上,相當于直流調(diào)壓、變壓的作用。

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責任編輯:電朵云

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