基于换电站的充储放一体化电站运行模式探讨.pdf

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1、电力建设建材与装饰2017年5月基于换电站的充储放一体化电站运行模式探讨楼颖焱1陈宇航1杨文靖1郭晋伟2（1.国网山西省电力公司太原供电公司山西太原0300122.北京国网普瑞特高压输电技术有限公司北京102200）摘要：随着电动汽车保有量的快速增长，电动汽车供能实施的配套建设则显得尤为重要。为此，本文提出集充电设施、换电设施、储能设施、光伏发电设施于一体的电动汽车充换储放一体化电站的典型设计方案，探索满足电动汽车能源快速供给下的多能源协同模式，为一体化电站的控制运营降低成本，同时也对电网也有一定的协调支持作用，并可增加节能减排效果。关键词：电动汽车；一体化电站；典型设计

2、方案；多能源中图分类号：TM910.6文献标识码：A文章编号：1673-0038（2017）19-0242-02引言（1）光伏能量充足且用电高峰（如电费峰值期）：光伏系统以为支持国家低碳经济的发展，促进节能减排，适应城市电动最大功率并网发电，储能系统供应一部分能量，不足部分由电网汽车发展需求，并且从发展智能电网的战略层面出发，亟需开展提供。电动汽车充换储放一体化站的示范应用并形成成熟的典型设计（2）站内用电量非高峰期且光伏能量存在的情况下：可单独方案，使得所建成的充换储放一体化电站除了能满足电动汽车由光伏系统发电，若光伏能量充足，也可考虑对电池充电；若光能源快速供给，还能

3、提高电池利用效率，通过完善的智能用电网伏能量不足时电网协同供电。络及依托电动汽车充放电基础设施的储能特性，对电网负荷起（3）夜晚站内处于用电高峰时段（如电费峰值期）：储能系统到峰谷调节作用[1]、接纳间歇性可再生能源以及提高电网运行效以最大功率发电与电网协同为站内用电负荷提供电能。率起到重大作用。电动汽车能源供给基础设施是电动汽车持续（4）夜晚站内处于用电低谷时段（如电费低谷期）：由电网为发展的有力保障，对电网的运行规划有着重大影响，国内目前已站内提供电能。建成充电实施主要有充电站及换电站等，但由于诸多因素的制2.1.2离网运行模式约，这些场站的建设推广存在诸多限制[2~

4、4]，为此建设多能互补的在配电网计划停电及非计划停电的情况下，储能设备处于离充换储放一体化电站将突破这种限制。目前，国内大型充换电站网运行状态，此时储能系统向负载提供电能。已具有一定数量和相当的规模，但仅仅是单一的充换电站，且仅2.2控制策略能实现单向为电池充电，尚无实现向电网送电即V2G（vehicleto2.2.1离网运行模式控制策略grid）模式的换电站。充换储放一体化电站不仅能实现应急电源此模式下微电网与公共电网处于分离状态，继电保护处于离功能，亦可实现黑启动[5]的目的，增加电网的可靠性。网保护模式，光伏发电设备依据运行条件处于合理运行状态，储1整站系统功能描述

5、能系统处于V-F控制模式为系统提供基准参考电压，上位机实时检测判断光伏和储能系统工作状态，根据储能电池容量、系统本文从充换储放一体化电站的供需角度出发，探讨多能源协功率平衡情况、确定其工作状态。调控制的一体化电站的系统设计方案及运行策略。整站系统包2.2.2并网运行模式控制策略括光伏发电系统、储能系统及智能监控系统。各系统的功能描述此模式下微电网与公共电网处于连接状态，光伏发电设备及如下：储能设备处于并网运行状态，光储系统接受上位机调度指令、操（1）光伏发电系统意在与配电网协同，实现整站用电费用最作指令进行相应的操作，储能设备根据需要进行充电或放电。低，光伏系统利用率最高

6、的目标。2.2.3离网转并网切换策略（2）储能系统可实现多种功能：接纳间歇性可再生能源、实现模式转换时，上位机首先下发并离网切换指令到储能变流削峰填谷、实现应急电源、实现对电池箱一对一充放电、实现黑器，然后储能变流器控制STS开始与电网同期，储能变流器实时启动。调整自己的输出相位幅值以适应电网，当相位和幅值到达闭合（3）智能监控系统，在运营管理过程中，能准确把握发电出条件时，STS快速闭合开关，同时上传指令到储能变流器，完成离力、充电负荷、换电需求的变化规律和趋势，使充、换、储、放各环网转并网无缝切换。节都处于有序状态，实现站内最优能量调度和用能优化，提高站2.2.4并网

7、转离网切换策略内用电可靠性，使整站的运行经济性得到很好的保障。微电网由并网转离网运行有两种形式：①计划性的；②非计2运行模式及控制策略划性的。其中计划性并转离，上位机根据运行模式转换的需求，2.1运行模式下发离网指令到储能变流器，储能变流器快速控制STS断开，并系统分为并网运行模式和离网运行模式。自动转入V-F运行模式，系统转入离网运行状态；当微电网内部2.1.1并网运行模式及电力系统侧发生故障时，STS检测到电网跌落后快速开关迅速该模式下有如下几种运行方式：·242·2017年5月建材与装饰电力建设论电厂汽轮机中辅机的优化方