微電網中電動汽車儲能優(yōu)化控制及儲能梯級利用研究.pdf

1、近年來微電網的發(fā)展在世界各國受到高度重視，將其視為未來電力系統的重要組成部分?？稍偕茉磁c電動汽車在微電網內集成應用，有助于提高可再生能源就地消納，同時實現電動汽車的低碳環(huán)保，提高能源利用效率、經濟效益和環(huán)保效益。本文主要研究微電網內電動汽車儲能的優(yōu)化控制，在微電網協調控制和能量管理層面對具體的應用場景提出儲能優(yōu)化控制策略，以提高微電網的運行性能。另外對電動汽車退役動力電池梯級利用相關技術進行了研究，分析動力電池梯級利用的經濟可行性。主

2、要研究內容包括以下幾部分:
　　(1)對于電動汽車充電增加電網高峰負荷以及可再生能源并網消納問題，研究了集成電動汽車與可再生能源的直流微電網能量管理方法，以提高系統的能源效率、經濟性和環(huán)保性。首先給出了直流微電網的系統結構及其單元功能模型，分析直流微電網并網運行的能量轉換效率問題，在此基礎上建立直流微電網下電動汽車充電優(yōu)化模型，提出了一種基于直流微電網能量管理的電動汽車充電優(yōu)化控制策略。仿真驗證了該優(yōu)化控制策略能夠在直流微電網環(huán)境

3、實現可再生能源與電動汽車充電裝置的協同增效，提高電動汽車充電經濟性，并分析了預測誤差對優(yōu)化控制結果的影響。
　　(2)電動汽車光伏換電站是實現光伏發(fā)電和電動汽車充電集成應用的有效方式，含光伏發(fā)電的換電站動力電池充換電服務是一個多目標優(yōu)化問題，通過換電站直流微電網的能量管理優(yōu)化可以提高換電站的運行性能。首先介紹了電動汽車換電站的結構，建立換電站的換電服務模型和動力電池充電模型，并制定了換電站的運行性能評價指標。通過分析換電站的基本充

4、電策略，研究換電站日前計劃運行策略和動態(tài)運行策略的不足，提出了基于粒子群算法的換電站運行策略。仿真比較了三種能量管理運行策略在換電站運行結果，結果表明粒子群算法的運行性能指標優(yōu)于日前計劃運行和動態(tài)運行方式，盡管能量管理優(yōu)化過程受到換電需求預測誤差影響，粒子群算法效果仍然有明顯優(yōu)勢。
　　(3)動力電池回收利用是我國電動汽車產業(yè)鏈中的薄弱環(huán)節(jié)，電動汽車產業(yè)快速發(fā)展帶來巨量的動力電池退役，動力電池回收處理已成為緊迫的問題。首先分析了未

5、來電動汽車動力電池退役情況，研究了動力電池梯級利用關鍵技術，具體分析電池不一致性的表現和原因，電池失效機制和影響因素，介紹了電池健康狀態(tài)評估方法與余能檢測標準，研究了退役電池梯級利用的分選、成組和均衡技術。建立考慮溫度、放電深度和放電倍率的電池容量衰減模型，分析了退役電池剩余容量的價值，給出儲能經濟效益評估方法。然后對儲能在電力系統發(fā)電側、輸配側和用戶側典型應用進行需求評估，結合應用場景的技術指標分析了梯級儲能的適用場景。案例分析了梯級

6、儲能在基于用戶分時電價管理和可再生能源并網應用的經濟可行性，結果表明退役動力電池梯級利用是有經濟效益的。
　　(4)對微電網內負荷供電功率不足和運行可靠性問題，研究了微電網協調控制提高供電可靠性。在分析微電網的運行模式和微電源的控制方法基礎上，建立了微電網并網與孤島運行功率模型，提出了基于模糊控制的儲能系統優(yōu)化控制策略。微電網并網運行時，模糊控制協調并網聯絡線與儲能系統運行，優(yōu)化調整電池SOC狀態(tài)，提高對負荷的持續(xù)供電能力;微電網