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基于車輛到電網(wǎng)技術(shù)提高配電網(wǎng)電能品質(zhì)

使用電能等其它替代能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源可以有效減少CO2的排放量，從而促使插電式混合動力汽車或純電動汽車的數(shù)量不斷增長。另外，電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用對電網(wǎng)中存在的電壓驟降、驟升、閃爍、諧波失真、脈沖瞬變和中斷等干擾敏感度較強(qiáng)。在這種情況下，基于電動汽車的推廣以及智能電網(wǎng)的發(fā)展方向，應(yīng)用車輛到電網(wǎng)技術(shù)來補(bǔ)償電網(wǎng)中可能發(fā)生的干擾，從而提高電網(wǎng)中電能品質(zhì)。

目前，對電網(wǎng)中存在干擾進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償采用的裝置需要一個(gè)電能靜態(tài)存儲設(shè)備。電池是一種常見的電能靜態(tài)存儲設(shè)備，而一般的電池較為昂貴且體積龐大，因而限制了其使用。引入了車輛到電網(wǎng)技術(shù),利用連接的插電式混合動力汽車或純電動汽車作為靜態(tài)存儲設(shè)備對電網(wǎng)干擾進(jìn)行補(bǔ)償。由于電動汽車的主要任務(wù)是運(yùn)輸人和貨物，若將其作為靜態(tài)存儲設(shè)備對電網(wǎng)提供支持服務(wù)，則要避免電池的快速降解，因而需要先對其進(jìn)行精確的分析。當(dāng)車輛對電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償提供的電能遠(yuǎn)低于牽引車輛所需的電能時(shí)，將不會對電動汽車電池產(chǎn)生影響，因而可以通過對電網(wǎng)分析，估計(jì)出需要連接的車輛數(shù)目以避免對電動車電池產(chǎn)生影響。使用常用的兩種基于虛擬交換接口的補(bǔ)償裝置（D-STATCOM并聯(lián)裝置和DVR串聯(lián)裝置）來緩解電壓驟變和調(diào)節(jié)負(fù)荷電壓。將DSTATCOM作為一種敏感負(fù)荷電壓調(diào)節(jié)裝置補(bǔ)償電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的干擾。將DVR作為一種控制器，用來控制敏感負(fù)荷在共同耦合點(diǎn)的電壓驟變。對2012年意大利倫巴第、拉齊奧、坎帕尼亞和西西里島4個(gè)地區(qū)電網(wǎng)受到的干擾情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立模擬試驗(yàn)，利用車輛到電網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)分析上述干擾，并借助于上述2個(gè)補(bǔ)償裝置進(jìn)行消除，從而驗(yàn)證了車輛到電網(wǎng)技術(shù)對于提高電網(wǎng)中電能品質(zhì)的有效性。

Morris Brenna et al. 2014 IEEE International Electric Vehicle Conference, Florence Dec.17-19, 2014.

編譯：王祥