2020年電動(dòng)汽車保有量將突破500萬輛，無序充電需要7個(gè)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(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)

在微電網(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，我們可以通過搜集現(xiàn)有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料來做動(dòng)態(tài)的策略管理。

上圖是特來電能量監(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、以及客戶的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等，通過實(shí)時(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)上傳到云平臺(tái)。

上圖是特來電全國(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，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、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，這些都是在未來打通能源網(wǎng)絡(luò)以及電動(dòng)汽車大數(shù)據(jù)之后產(chǎn)生的云平臺(tái)。

基于現(xiàn)有的汽車生態(tài)充電網(wǎng)以及未來要做的能源管理，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)、汽車充電網(wǎng)中的變配電、智慧儲(chǔ)能、太陽能、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?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，光伏出來的都是直流電，通過DC/DC的電壓變換，然后做DC/AC掛到交流母線上。儲(chǔ)能也是通過直流變交流掛到網(wǎng)上。將光伏發(fā)電傳送到車上的時(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)汽車充電，在白天用電負(fù)荷比較大的時(shí)候汽車放電，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，不得不提到車的作用。電動(dòng)汽車是未來的發(fā)展趨勢(shì)，這里引用國(guó)網(wǎng)提出的電動(dòng)汽車V2G的概念，V2G就是車對(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”，即通過直流側(cè)的交互，做到源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-車的友好互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車對(duì)多種能源直接充放電的管理。