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基于預(yù)測控制的中壓直流光伏電動汽車充電站分散式能量管理策略

世界能源署的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)指出，2012年交通運(yùn)輸業(yè)石油消費(fèi)量大約占到全球總消費(fèi)量的65%。而氣候政策框架公約則希望到2035年將該指標(biāo)降低至25.5%。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，包括插電式混合動力汽車在內(nèi)的插電式電動汽車市場占有率需要有較大增長，同時(shí)充電站的建設(shè)也需要有更大的發(fā)展。但是，這種發(fā)展會對公用電網(wǎng)的功率輸出、電壓波動、諧波污染以及系統(tǒng)穩(wěn)定性有不良影響，因此利用分布式儲能系統(tǒng)及統(tǒng)一管理和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可進(jìn)行補(bǔ)償。

對于由電動汽車引起的用電需求顯著上升問題，通常的解決方案是利用基于可再生能源的分布式充電站來提升發(fā)電量。有研究指出，中壓直流電網(wǎng)絡(luò)能減少將可再生能源低壓輸出整合到高壓電網(wǎng)中所需的轉(zhuǎn)換級數(shù)量，進(jìn)而提高傳輸效率?？紤]到太陽能發(fā)電生成的是直流電，而電動汽車的電池也是直流負(fù)荷，因此如果將充電站直接連入中壓直流架構(gòu)中，則可以進(jìn)一步提升效率。目前，有關(guān)電動汽車充電站的研究大多集中于長期電力市場，以及充電站的規(guī)模和選址優(yōu)化等方面。總的來說，目前鮮有從模型或能量管理的角度對大功率電動汽車充電站進(jìn)行研究。

提出了一套尚在研究中的充電站系統(tǒng)。該系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和模型上都與現(xiàn)有系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)包括1套中壓直流網(wǎng)絡(luò)、1套光伏發(fā)電系統(tǒng)（可再生能源）、儲能系統(tǒng)電池以及與電網(wǎng)的鏈接方式；應(yīng)用于充電站系統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)，利用中壓直流系統(tǒng)的總線電壓作為關(guān)鍵參數(shù)對能源進(jìn)行控制；用模型預(yù)測控制算法來替代傳統(tǒng)控制算法以提高系統(tǒng)性能。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2016年第108卷

作者：Juan P. Torreglosa et al

編譯：王琳琳