智能充換儲放一體化電站及工程示范

1、智能充換儲放一體化電站及工程示范智能充換儲放一體化電站及工程示范Intelligent Charge-Discharge and Intelligent Charge-Discharge and Storage integrative stationStorage integrative station目錄 Contents項目背景 Background 電動汽車與智能電網(wǎng) EV & Smart Grid智能充換儲放一體化站工程示范 Demonstration Project 智能充換儲放一體化站運行效果 Effect Evaluation總結(jié) Summary新世紀汽車的革命新世紀汽車

2、的革命 Automobile Revolution in New CenturyEnergy: Efficient, Alternative Fuels.能源能源Environment: Minimal Emissions. 環(huán)境環(huán)境Safety and Intelligent.安全智能安全智能Powertrain: Electrification and hybridization 驅(qū)動驅(qū)動Alternative Fuels 能源能源Control: New Control Theory and Algorithm, Computerization and Digitalization 控制

3、控制Future Vehicle: 4 wheels +computer電動汽車充電實施電動汽車充電實施 EV Infrastructure好的基礎(chǔ)實施：方便、經(jīng)濟、高效好的基礎(chǔ)實施：方便、經(jīng)濟、高效Good Infrastructure: Convenience, Economy & Efficient常規(guī)充電：充電時間長等候車輛占地面積大快速充電：對電網(wǎng)沖擊大影響電池使用壽命增加車輛使用成本換電池模式：快速便捷集中管理有序充電電動汽車對電網(wǎng)的影響電動汽車對電網(wǎng)的影響 Impact of EV charging Load on Grid 負荷的增長負荷的增長 Increases in

4、 Power Load Growth 電網(wǎng)運行控制難度的增加電網(wǎng)運行控制難度的增加 影響供電質(zhì)量影響供電質(zhì)量 對配電網(wǎng)規(guī)劃提出新的要求對配電網(wǎng)規(guī)劃提出新的要求0123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24600800100012001400160018002000未 經(jīng) 引 導 的 充 電原 負 荷10萬 輛30萬 輛50萬 輛100萬 輛0123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24600700800900100011001200130014001500加 以 引

5、導 的 充 電一 日 中 各 時 刻原 負 荷10萬 輛30萬 輛50萬 輛100萬 輛6智能電網(wǎng)智能電網(wǎng) Smart GridSource: Altalink, Alberta, Canada兩個結(jié)合兩個結(jié)合 Two Integration 電動汽車和智能電網(wǎng)的結(jié)合電動汽車和智能電網(wǎng)的結(jié)合 Integrate EV with Smart Grid 電動汽車和遠程智能信息控制、汽車移動物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合電動汽車和遠程智能信息控制、汽車移動物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合 Integrate EV with Telemetic / ICT智能充放儲智能充放儲 Autonomous Distributed V2G.Cent

6、ralized control scheme dispatching LFC signals to storage devices智能家庭充放儲智能家庭充放儲 Smart HouseSolar CellSmartMeterACDCACDCChargeBack upMid-nightelectricityGridChargeAppliances DistributeConverterEV Battery（LiB）BuySellIncreasing low carbon electricity and reduce peak electricity consumedManagement of el

7、ectricity storage by EV battery儲能快速充電站儲能快速充電站 Storage Quick Charging Station儲能快速充電站和加油站的比較儲能快速充電站和加油站的比較Comparison of Gas Station & Storage Quick Charging 智能充換儲放一體化站智能充換儲放一體化站Intelligent Charge-Discharge and Storage integrative station新能源發(fā)電與充換電站設(shè)備之間的無縫接入，實現(xiàn)動力電池、新能源、儲能三者相結(jié)合的多途徑能量流控制。充放儲一體化電站對電動汽車

8、的支撐充電服務(wù)換電服務(wù)舊電池回收服務(wù)電動汽車充放儲一體化電站儲能電池降低更換電池成本降低充電成本提高電能利用效率電量補充電動汽車推廣節(jié)能減排青島薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范站青島薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范站建設(shè)規(guī)模：總配電容量13MVA，可為280輛電動公交車和2000輛乘用車提供充換電服務(wù),已投運250輛電動公交車。配置150kWp光伏發(fā)電系統(tǒng)、2MW/6MWh梯次電池儲能系統(tǒng)、3.1MW動力電池并網(wǎng)放電系統(tǒng)。50kWp700kW7.6MW2MW6MWh2.4MW3.7MW100kWp青島薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范站青島薛家島電動汽車智能充換儲放一體化示范站基于充

9、電負荷需求預(yù)測數(shù)據(jù)，在考慮外界因素及系統(tǒng)容量配置等約束條件下，可準確、合理地制定一體化站優(yōu)化運行與調(diào)度控制策略，從而建立多種充電優(yōu)化模型供用戶選取。能量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 所提的充電優(yōu)化策略包含以充電成本最小的單目標充電優(yōu)化模型和經(jīng)濟最優(yōu)及負荷波動最低的多目標充電優(yōu)化模型，充換電站經(jīng)營者可根據(jù)需求進行充電優(yōu)化調(diào)度方案的選取。u 單目標優(yōu)化約束條件：充電時長約束、同時工作充電機臺數(shù)約束u 多目標優(yōu)化約束條件：充電時長約束、同時工作充電機臺數(shù)約束、二次函數(shù)分段線性化約束 111min,N iUNenuP p u f n uu 211111111min,1,N iN iUUNNeunnuP f n u

10、P p u f n uu 負荷波動充電成本充電成本多優(yōu)化目標函數(shù)單優(yōu)化目標函數(shù)上海嘉定安亭電動汽車智能充換儲放一體化示范站上海嘉定安亭電動汽車智能充換儲放一體化示范站建設(shè)規(guī)模：配電容量1.6MVA，配置梯次電池儲能0.25MW/0.5Wh、儲能電池0.75MW/1.1MWh，分箱充電機0.64MW，通過功率/能量流和信息流同電網(wǎng)、電動汽車交換能量和信息?？煞?wù)車輛16臺，已投運車輛15臺，備用8套電池（64箱）。 上海嘉定安亭電動汽車智能充換儲放一體化示范站上海嘉定安亭電動汽車智能充換儲放一體化示范站調(diào)度中心采集車輛信息、充換系統(tǒng)信息、梯次系統(tǒng)信息、電網(wǎng)信息、變流裝置信息，全面評估電站內(nèi)所有的功率、能量的形式和流向，綜合各方面要求一方面決策形成充換系統(tǒng)和梯次系統(tǒng)的基礎(chǔ)充放電計劃，另一方面根據(jù)調(diào)度需要在有功調(diào)頻、無功調(diào)壓等方面對電網(wǎng)提供智能增益控制。一體化電站的調(diào)度中心配置了調(diào)度員工作站，它負責信息處理與決策，負責優(yōu)化一體化電站的運行狀態(tài)；Web服務(wù)器通過聯(lián)網(wǎng)獲取與上