Page 20 - 电力与能源2022年第六期

4 8 2 左艺文, 等: 基于配网自动化主站的电动汽车与电网智能互动

进行能量交互。 V2G 削峰填谷功能的最主要方式, 调控中心系统
1.2 V2G 在电力系统中的作用 采集欧式变电站相关信息, 并作为控制 V2G 设备
当大量电动汽车接入电网, 并充分发挥其作 运行状态的依据, 生成指令传至车联网平台, 车联
为储能设备的优势时, 对电网具有以下几点作用。 网平台可根据这些信息来分析负荷预测情况。
( 1 ) 削峰填谷, 提高负荷率和设备使用率, 减 车联网平台与配电主站信息交互网络架构如
少系统规划建设投资, 增强电网稳定性 [ 6 ] 。 图 2 所示。车联网平台部署在 IV 区, 配电主站
( 2 ) 为系统提供调频服务。电网运行管理的 相关信息从I区通过正反向隔离传至III区, 再通
一个重要方面就是利用电能储备进行电压和频率 过防火墙传至IV 区, 与车联网平台互联。

调节, 从而有效避免功率不平衡或系统振荡问题。
电动汽车作为可控负荷接入电网可用来调整系统
中能量的不平衡量, 从而保持电网的频率稳定 [ 7 ] 。
( 3 ) 丰富电网运行的调节、 控制手段。通过控
制电动汽车的充放电时段, 可改变电力系统的潮
流分布情况, 降低热点地区的负荷; 也可当做备用
电源, 在电网事故中快速恢复重要负荷的供电 [ 8 ] 。
图 2 系统间信息流向示意图
2 V2G 实施方法
3 V2G 智能互动
V2G 系统由充电系统、 供配电系统、 二次系
V2G 在入网后需要接受调度中心的集中管
统、 自动化系统、 通信系统所组成。
理。调控中心通过配网自动化中的模块对欧式变
( 1 ) 充电系统是整个充电站的核心部分, 主要
电站及上级开关站馈线进线负荷进行监控, 并通
为电动汽车动力电池系统安全自动地充电, 主要
过以上数据得到负荷曲 线、 目标负荷曲线 ( 见图
包括 2 台 15kW 一机双枪直流 V2G 充电桩。
3 ) 和以 每 5 min 为 一 个 单 位 的 充 电 曲 线 ( 见 图
( 2 ) 供配电系统主要为充电设备提供电源, 主
4 ), 来制定未来 24h 的充放电计划, 并将信息下
要由一次设备和二次设备( 包括监测、 继电保护和
发至车联网管理系统, 最后车联网系统根据充电
控制装置等) 组成。一次设备主体框架如图 1 所
计划调度车辆进线充放电。
示。 V2G 充电 桩 由 10kV 欧 式 变 电 站 供 电, 此
10kV 欧式变电站由 35kV 变电站供电。

图 3 负荷曲线及目标曲线
3.1 负荷预测
图 1 系统总体框图
负荷预测基于欧式变电站配变 / 馈线的电流
( 3 ) V2G 充电桩接入欧式变电站低压侧, 欧
历史量测数据, 进行负荷预测。将配变 / 馈线的量
式变电站电源来自 35kV 变电站。为了实现对
测数据存入配网主站系统库中, 配网负荷预测模
V2G 的闭环控制, 在欧式变电站中加装配电自动 块使用获取的历史配变 / 馈线负荷数据, 采用时间
化终端, 可采集欧式变电站电流、 电压、 有功、 无
序列方法、 相似日等常用预测算法进行负荷预测。
功、 有功电度、 无功电度、 频率、 相位、 开关状态等
每日都会对每个配变 / 馈线的昨日预测每点的预
信息。 测绝对误差、 相对误差进行计算, 然后对日准确率
( 4 ) 电 动 汽 车 充 电 站 的 充 放 电 计 划 是 实 现
进行统计。