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移动微网分析控制模型
移动微网中节点可分为三类,第一类为纯电源点,如太阳能或移动发电车;第二类为与配电网的公共连接点,即电动汽车移动储能单元,可作为电源放电,或作为负荷充电;第三类为纯负荷节点。移动微网运行时,除保障电动汽车等移动负荷的正常供电外,还需满足配电网的运行要求,及太阳能利用率最大化等要求。
根据充电节点内可用充电电缆长度及汽车行驶速度,可得到节点内汽车可用充放电时间,进一步可确定汽车的充放电功率。交通情况直接影响汽车的行驶速度,也影响了汽车的充放电时间和功率。基于交通信息、电网运行状态等,控制各个节点充放电功率大小和移动方向,实现节点中汽车充放电的有序化,实现移动微网的优化运行。移动微网以配电网为依托,通过对节点功率的控制,可有效配合配电网的正常、紧急及故障运行状态。
正常运行时,有选择性充放电,实现削峰填谷、潮流均衡,通过移动方式来转移多余太阳能,实现太阳能最大化消纳。车辆按自身的正常导航路径行驶,基本上不改变路径,但用户可根据充放电价格,进行一定程度上自主选择充电地点。在配电网紧急或故障时,移动微网通过物理移动方式转移电能,对配网中重要节点提供支撑作用。此时可根据需要对汽车进行一定的补偿来适当调整路径。此外,移动功率不足时,为保障某些重要负荷,或恢复时黑启动电源点,移动微网中还可接入移动发电车。
结论
无线电能传输的基础理论成熟,电动汽车路面无线充电的容量、距离及效率等方面已取得了较大的进展。本文基于城市交通网络中电动汽车路面无线充放电这一应用背景,从电网角度探讨在城市交通网络中配置无线充电带,构建移动微网,提出了移动微网概念。提出了移动微网体系结构,及移动网架构建原则,研究了移动微网分析模型及相应控制算法。移动微网正常运行时通过汽车移动方式来传输电能,实现节点间功率转移可达20%以上,有效均衡配网中潮流,起到削峰填谷作用,还可提高20%左右太阳能的消纳能力。在配网紧急或故障时,移动微网通过电动汽车移动储能方式,将电输到配电网中重要负荷点,可最大限度支撑配电网的稳定运行。
通过电动汽车路面无线充放电,移动微网可实现能源的移动优化配置,对移动负荷进行灵活供电,有效的补充城市配电网的不足。越来越多的分布式能源及电动汽车通过移动微网接入配网,移动微网将成为三级电网体系的新型终端,作为城市基础设施的重要组成部分,其电源与负荷紧密相关,更灵活的优化配置各类能源,满足各类移动负荷需求。
后续研究内容
将进一步研究电动汽车路面无线充放电网络的分析模型,考虑汽车移动的随机性,结合交通大数据,建立概率分析模型。研究移动微网的运行控制方法,结合无人驾驶汽车发展趋势,探讨车联网下的移动微网优化控制策略。
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