V2G

为了解决大规模电动汽车入网难以实现个体调度以及集群调度存在“维数灾”的问题，建立基于车辆到电网(vehicle-to-grid，V2G)模式的有源配电网分层分区优化运行模型。其中，上层优化模型对电动汽车集控中心(electric vehicle agent,EVA)进行调度，优化各区域EVA的充放电功率并作为下层优化模型的输入；下层优化模型调整各调压方式。在优化算法方面，提出一种自适应差分进化-生物地理学优化(self-adaptive differential evolution-biogeography-based optimization,SaDE-BBO)算法，并在改进的IEEE 33节点配电系统中进行仿真分析。结果表明：在不同充电控制策略下，V2G模式与各调压方式的协调互动在降低各区域EVA运营成本、平抑负荷波动以及保证有源配电网的安全和经济运行方面优势显著，与其他优化算法相比，SaDE-BBO算法具有更优质的解和更好的收敛性。

针对电动汽车(electric vehicle,EV)时空转移随机性造成的电网波动问题，计及车主的性别差异、车主实时出行目的地不同和车辆双向行驶，提出了一种基于出行随机性双向出行链的EV充放电调度策略。考虑车主实际出行过程,建立EV双向出行链模型；考虑到男女车主出行过程中的性别差异，确定男女实时出行概率模型；以降低电网的波动为目标函数，考虑车主实时出行需求和EV实时荷电状态(state of change,SOC)建立调度模型，并依据所建立模型对EV进行充放电调度。在约280 m2的区域进行仿真分析，结果表明：双向出行链模型更接近用户实际出行规律，其调度策略能够在满足用户实际出行需求的同时，更好地抑制电网波动性。

本项目提出了电动汽车-电网协调运行方法或模型。首创了退役电池健康状态快速评估方法。开发了即插即用双向DCDC核心器件和专用桥接器，实现退役电池异构兼容。成果推广应用后，近三年来累计新增经济效益达4423.1万元，新增利润453.2万元。充分发挥电动汽车源荷两重性的优势，通过V2G模式实现电动汽车-可再生能源协同发电。通过退役电池梯次利用，延长了动力电池的生命周期，降低了电网储能成本，解决了电动汽车退役电池的出路问题，缓解了对环境的污染，产生了显著的经济和社会效益。

新型电力系统核心特征是新能源占据主导地位，成为主要能源形式，清洁能源发电将逐渐成为装机和电量主体，常规发电侧调节能力将难以应对新能源功率波动。电动汽车的特殊属性，决定了其可以成为新型电力系统最经济的可调资源，助力建设高弹性配电网。本次演讲阐述了电动汽车参与电网互动在技术上、经济上的可行性，介绍了以国网车网公司“1+M+N”负荷聚合运营平台为核心开展的几项车网互动应用及相关成果，重点介绍了V2G参与配台区治理的创新实践。

“削减20千瓦电力负荷！”4月29日下午14时30分，位于深圳龙华区民兴苑的V2G(新能源汽车与电网能量互动)充电站收到了一条来自深圳供电局调度台的指令。随后短短1分钟内，充电站迅速将充电功率降为零，并进一步将车载电能返送回电网，实现了电动汽车与电网互动的迅速调节。

“削减20千瓦电力负荷！”日前，位于深圳市龙华区民兴苑的V2G（新能源汽车与电网能量互动）充电站收到了一条来自南方电网深圳供电局调度台的指令。随后短短1分钟内，充电站迅速将充电功率降为零，并进一步将车载电能返送回电网，实现了电动汽车与电网互动的迅速调节。

相较于传统车载充电系统，集成型车载充电系统(integrated onboard charger system，IOCS)在成本、功率密度等方面具备显著优势。文中基于六相永磁电驱系统设计了一台IOCS，并研究了模型预测电流控制(model predictive current control，MPCC)算法在该系统并网模式下的应用。首先，分析所提IOCS的电路拓扑并建立数学模型，同时介绍传统MPCC的实施流程。然后，针对传统MPCC计算量大、稳态性能差等不足，提出一种基于占空比优化的MPCC(MPCC based on duty cycle optimization，DCO-MPCC)策略。一方面，减少备选电压矢量数量，降低电流预测环节带来的计算负担；另一方面，提出一种占空比优化技术，改善系统稳态性能。最后，通过实验验证了所提算法的有效性与优越性。实验结果表明，DCO-MPCC策略能够显著提升系统稳态性能并减少算法计算量。充电与车网互动(vehicle to grid，V2G)工况下，网侧电流总谐波畸变(total harmonic distortion，THD)分别降低6.18%与5.92%，算法运行时间减少17.54 μs。

4月25日，重庆市区供电公司建桥车网互动（V2G）充电桩接收负荷聚类智慧互动平台指令，完成一辆新能源汽车48小时全响应充放电试验，累积消纳低谷电量44千瓦时，在电网负荷尖峰时段可提供8千瓦的反向功率。

本发明针对以上实用性和友好性问题，充分考虑配网负荷变化、峰谷时段、峰谷差和电动汽车状态，并结合负荷预测数据形成多层控制架构前提下的两种微网运行控制方式。本专利的发明是为了实现电动汽车V2G系统在微网中自动运行控制，保证V2G电动汽车有序充电及根据负荷曲线自动放电。微网中电动汽车V2G运行控制方法是以电动汽车作为控制对象，针对前日微网24小时负荷特性，制定当日削峰填谷计划，控制目标是在电池容量和充放电电流约束下，对负荷进行削峰填谷，减小峰谷差。 本专利的实用性体现：①可实施性。本专利技术方案详尽具体，本领域技术人员根据本技术方案可以直接应用到规模性电动汽车充换电站、能源管理园区等，有效平抑负荷波动。②可再现性。本专利技术方案经过多年研发、设计和测试，本领域技术人员可以反复实现。③具有积极和有益效果。专利技术形成光储充一体化调度平台，在上海电动汽车国际示范区部署验证，最大限度发挥电动汽车在微网中的调节作用。因此符合专利法22条第4款的规定，具有实用性。 通过推广本专利技术，实现电动汽车安全有序充放电，降低电动汽车用户和充电站的充电综合成本；促进电网、分布式能源与储能的协同增效，提高能源的综合利用率。本研究成果的大规模推广应用，可有效提升电动汽车充电装备水平，推动电动汽车产业的发展，为电动汽车用户提供安全、经济、快捷的电动汽车智能充电服务技术，并充分利用电动汽车这一灵活可调控资源，促进可再生能源消纳，降低石油等传统化石能源消耗，减少雾霾排放，从而助力汽车强国战略，产生良好的社会效益。

“削减20千瓦电力负荷！”4月29日下午14时30分，位于深圳龙华区民兴苑的V2G（新能源汽车与电网能量互动）充电站收到了一条来自深圳供电局调度台的指令。随后短短1分钟内，充电站迅速将充电功率降为零，并进一步将车载电能返送回电网，实现了电动汽车与电网互动的迅速调节。