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基于智能電網(wǎng)提高電能品質(zhì)的電動(dòng)汽車入網(wǎng)技術(shù)

現(xiàn)代配電網(wǎng)正在向智能配電網(wǎng)發(fā)展，即高效整合了日益增加的可再生能源產(chǎn)生的電能，并將電能的最終消費(fèi)者逐漸轉(zhuǎn)化為電能生產(chǎn)者和消費(fèi)者的結(jié)合體，成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在電網(wǎng)中增加一系列電能存儲(chǔ)設(shè)施和分布式發(fā)電機(jī)，但這將增加電網(wǎng)的復(fù)雜度。為保證該復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要提高電網(wǎng)的安全性和持續(xù)性。其中，改善電能品質(zhì)和電能存儲(chǔ)是需要解決的首要問(wèn)題。針對(duì)一些常見(jiàn)的電壓驟降問(wèn)題，結(jié)合電動(dòng)汽車的廣泛使用背景，利用車輛到電網(wǎng)技術(shù)補(bǔ)償電網(wǎng)中出現(xiàn)的干擾，改善電能品質(zhì)。

對(duì)電網(wǎng)中常出現(xiàn)的干擾問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并驗(yàn)證車輛到電網(wǎng)技術(shù)可以改善電能品質(zhì)。對(duì)意大利4個(gè)地區(qū)的電網(wǎng)電壓驟降現(xiàn)象進(jìn)行深層次分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家電網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)2012年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。電動(dòng)汽車4個(gè)區(qū)域分別為：高互聯(lián)工業(yè)區(qū)、低互聯(lián)工業(yè)區(qū)、低互聯(lián)偏遠(yuǎn)地區(qū)和準(zhǔn)隔離區(qū)。將電壓驟降分為3個(gè)等級(jí)，分析過(guò)程僅對(duì)會(huì)產(chǎn)生危害的電壓驟降二級(jí)、三級(jí)進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，電動(dòng)汽車高互聯(lián)工業(yè)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的電壓驟降中37.1%屬于二級(jí)，12.1%屬于三級(jí)；電動(dòng)汽車低互聯(lián)工業(yè)區(qū)中34.7%屬于二級(jí)，14.8%屬于三級(jí)；電動(dòng)汽車低互聯(lián)偏遠(yuǎn)地區(qū)中36.3%屬于二級(jí)，14.9%屬于三級(jí)；電動(dòng)汽車準(zhǔn)隔離區(qū)中41.1%屬于二級(jí)，26.3%屬于三級(jí)。從分析數(shù)據(jù)可以看出，車輛到電網(wǎng)技術(shù)可以降低電網(wǎng)中電壓驟降問(wèn)題。對(duì)車載電池容量和需要連接的電動(dòng)汽車數(shù)目進(jìn)行分析。建立了電動(dòng)汽車車載電池模型，并對(duì)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的相互作用進(jìn)行了初步理論分析，定義了性能指標(biāo)用于對(duì)電動(dòng)汽車連接不同情況進(jìn)行對(duì)比。在確定電網(wǎng)中需要連接的電動(dòng)汽車數(shù)量時(shí)，分析了補(bǔ)償電網(wǎng)所需總電能的大小，假定車載電池10%的存儲(chǔ)容量用于電網(wǎng)中電能補(bǔ)償，則可確定所需電動(dòng)汽車數(shù)量。最后指出，由于電動(dòng)汽車配套基礎(chǔ)設(shè)施的建立還不夠完善，限制了接入電網(wǎng)的電動(dòng)汽車數(shù)量，因而借助車輛到電網(wǎng)技術(shù)改善電網(wǎng)中電能品質(zhì)還依賴于電動(dòng)汽車的推廣。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2014年第15期

作者：Morris Brenna

編譯：王祥