電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能控制策略及應(yīng)用

馮大強(qiáng)

四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川省遂寧市 629000

1 分布式儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀

儲(chǔ)能技術(shù)簡單的來講就是講能源通過可控設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)，在實(shí)際使用過程中再通過設(shè)備進(jìn)行釋放，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用極大程度上解決能源使用過程中的可攜帶性，在能源使用過程中保證高效、安全的目的，實(shí)現(xiàn)能源最終的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。而儲(chǔ)能技術(shù)是作為分布式再生能源的技術(shù)保證，保證能源的可控制輸出，并保證能源的并網(wǎng)要求，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，另外分布式儲(chǔ)能也能極大程度提高在供電過程中的安全性和可靠性，盡量保證電源輸出過程存在一個(gè)安全相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，儲(chǔ)能過程可以讓不可調(diào)度分布式發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)而變?yōu)榭赏ㄟ^調(diào)度的運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行。而本文鎖闡述的蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)是一種化學(xué)反應(yīng)方式所進(jìn)行的儲(chǔ)能裝置，通過簡單的氧化反應(yīng)，將裝置內(nèi)部所儲(chǔ)存的化學(xué)能源轉(zhuǎn)而輸出為可供電動(dòng)汽車運(yùn)行的電力能源，這樣是一種能源輸出的狀態(tài)。在對(duì)能源儲(chǔ)存過程中，將電能及時(shí)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置內(nèi)部的化學(xué)能源進(jìn)行保存，在能源之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，在需要時(shí)候進(jìn)行釋放和儲(chǔ)存。在目前，蓄電池儲(chǔ)能是使用最為廣泛儲(chǔ)能裝置，根據(jù)裝置內(nèi)部化學(xué)成分的不同，它也分為更多不同的能源裝置，但是總體而言，這些裝置擁有便于攜帶性、能源轉(zhuǎn)換效率較高、不同環(huán)境下都擁有較好的穩(wěn)定性等

特點(diǎn)，相信在未來發(fā)展過程中，蓄電池對(duì)分布式儲(chǔ)能技術(shù)也將發(fā)揮越來越大的作用。

2 電動(dòng)汽車電池性狀分析

電動(dòng)汽車所采用的能源換方式主要為充電和更換電池兩種，而充電又分為快速充電和慢速充電兩種模式，當(dāng)前絕大多數(shù)的電動(dòng)汽車所采用的充電方式都是慢速充電只有極少數(shù)車輛已經(jīng)率先進(jìn)入快速充電的行列，但是相比較快速充電，慢速充電可以保證電動(dòng)汽車有更多的時(shí)間接入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)命令的調(diào)度，從而在分布式儲(chǔ)能過程中得到有效的控制。

無論是在充電還是放電過程中，對(duì)電源儲(chǔ)能裝置來說都會(huì)受到一定的影響，對(duì)裝置本身會(huì)造成損傷，在充放電過程中都要受到最大功率的約束作用，從而保證裝置的多次使用和壽命。為保證儲(chǔ)能裝置的使用次數(shù)和壽命，盡可能保證在電池荷電狀態(tài)下進(jìn)行深度的循環(huán)放電。

3 電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能的約束條件

3.1 如上文所說，為保證電動(dòng)汽車儲(chǔ)能裝置的需要，在電池約束情況下需要充分滿足充放電最大功率的約束、電池荷電狀態(tài)的約束、電網(wǎng)荷電狀態(tài)、分布式儲(chǔ)能調(diào)度時(shí)間間隔。

3.2 通過電動(dòng)汽車并網(wǎng)舉措，讓無論是在充電站還是家庭充電樁下的電動(dòng)汽車都能有效收到分布式儲(chǔ)能調(diào)度，配合電動(dòng)汽車并網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)聚集多個(gè)充電車輛，有效滿足整體數(shù)量上的約束情況。

3.3 電動(dòng)汽車主要作為代步工具進(jìn)行使用，在分布式儲(chǔ)能的調(diào)度下也首要滿足就是在這過程中不對(duì)車主的使用產(chǎn)生影響，在調(diào)度的同時(shí)盡量滿足，車輛自身的通行，滿足車主的出行時(shí)間對(duì)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，按照自己的出行計(jì)劃合理設(shè)置電網(wǎng)荷電狀態(tài)。

3.4 電動(dòng)汽車大規(guī)模投放使用過程中，對(duì)電動(dòng)汽車的使用規(guī)律進(jìn)行大膽預(yù)測，但由于考慮到大多數(shù)居民所使用汽車時(shí)間不同，隨機(jī)性較大在進(jìn)行預(yù)測時(shí)候，盡可能減少這種隨機(jī)性說，導(dǎo)致的誤差在上報(bào)的各個(gè)時(shí)間段內(nèi)采用分布式出來的方式，最大限度上發(fā)揮作用減少誤差，因此所制定的計(jì)劃非常重要，考慮到電動(dòng)汽車使用的隨機(jī)性保證最大的飯店功率在允許誤差范圍內(nèi)進(jìn)行一系列上的技術(shù)處理成功，保證電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能開發(fā)。

3.5 從長遠(yuǎn)角度來看，目前電動(dòng)汽車的在某個(gè)區(qū)域群體來說都是有規(guī)律可尋找的，但是不同的車主出行的隨機(jī)性，給統(tǒng)計(jì)規(guī)律帶來一定的誤差范圍，因此在電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能調(diào)度過程中，電網(wǎng)荷電狀態(tài)的預(yù)測還需要考慮車主出行的隨機(jī)性差別進(jìn)行調(diào)度，保證最大的充電功率下制定相關(guān)計(jì)劃，從而得出最大功率的約束條件。

4 電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能控制策略分析

電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能主要是在汽車停止使用狀態(tài)下進(jìn)行，在電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能裝置與分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行信息的雙向交流。與傳統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備不同的是，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)所采用的分散控制方式通過智能電網(wǎng)信息平臺(tái)搭建一套完整的控制循環(huán)系統(tǒng)。電動(dòng)蓄能中，只作為主要的儲(chǔ)存能量主體，在充電盒放電過程中滿足動(dòng)力約束條件電動(dòng)汽車，在充電樁進(jìn)行分布式儲(chǔ)能時(shí)要對(duì)接入電網(wǎng)進(jìn)行放電，在這過程中，我們要充分考慮到環(huán)保意識(shí)，滿足電壓條件，計(jì)算出最大功率的約束。

在電動(dòng)汽車充電過程中，采用快速充電的方式充電功率會(huì)達(dá)到上百萬的情況，如果在這一狀態(tài)下大量汽車進(jìn)行快速充電，則會(huì)導(dǎo)致對(duì)該區(qū)域的供電電網(wǎng)產(chǎn)生較大的打擊，引發(fā)地區(qū)超復(fù)合現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致電網(wǎng)損壞，因此在電動(dòng)汽車普及的過程中，需要對(duì)電動(dòng)汽車車主進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，教導(dǎo)車主合理安排充電儲(chǔ)能時(shí)間。在當(dāng)前大力普及綠色環(huán)保意思，推廣電動(dòng)汽車的使用，我國正在高速路出口建立快速充電站，這樣既滿足電動(dòng)汽車使用者的供電需求，也可以保證對(duì)供電網(wǎng)沒有較大的損害。

通過比較大數(shù)據(jù)，分布式儲(chǔ)能的控制中心根據(jù)不同的車主使用情況，采用自身一套完整的調(diào)度模式。滿足配電網(wǎng)大規(guī)模使用的情況下，下發(fā)到各個(gè)分布式儲(chǔ)能裝置上，控制中心及時(shí)接收各個(gè)汽車接入點(diǎn)的信息，采用雙向信息互換的方式，控制每輛車的充放電功率，這種管理方式可以有效將小而分散的管理群體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際容量較大的管理單元進(jìn)行儲(chǔ)能。但由于根據(jù)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和車主隨機(jī)性的誤差考慮下，放電控制計(jì)劃根據(jù)電動(dòng)汽車的實(shí)時(shí)信息定制，這將汽車使用過程中的不確定性和誤差考慮到最小，將影響縮小最小化。

但是值得一提的是，為避免不同的供電功率頻繁切換，過快的消耗儲(chǔ)能裝置的壽命，電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能控制需要在每個(gè)車群實(shí)際使用情況完成充放電的任務(wù)，根據(jù)每輛車所使用的情況和充放電狀態(tài)有效決定車輛所屬于的車群信息，這樣在完成充放電的條件下，大幅度減少供電頻率切換的次數(shù)，節(jié)省儲(chǔ)能裝置使用壽命。

5 電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能的可調(diào)度性

分布式儲(chǔ)能主要目的就是將電能的使用在一個(gè)比較穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行，分布式儲(chǔ)能技術(shù)在當(dāng)前有著非常迅速的發(fā)展，在未來電能的發(fā)展即將占領(lǐng)越來越重要的地位，采用分布式儲(chǔ)能的方式可以更好的保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將不可調(diào)度的電網(wǎng)裝置轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)度的機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行過程，綜合國內(nèi)外現(xiàn)狀分析，該種模式更為保障技術(shù)層面，另外也能有效提高經(jīng)濟(jì)效益，在儲(chǔ)能模式遇到瓶頸的情況才所探討的優(yōu)化模式。

電動(dòng)汽車本身就是分布式儲(chǔ)能的個(gè)體，在受到分布式充能狀態(tài)的影響下，通過電網(wǎng)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行信息交換，與傳統(tǒng)的蓄電池相比較電動(dòng)汽車，分布式儲(chǔ)能利用電網(wǎng)搭建信息平臺(tái)，根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，分析對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行檢測，將每次充放電后所采集的信息集中管理編入系統(tǒng)當(dāng)中，以便于后期充放電時(shí)候合理安排。提高電動(dòng)汽車可再生能源的調(diào)度性，主要通過發(fā)電裝置的控制和增加儲(chǔ)能系統(tǒng)來進(jìn)行，但由于改進(jìn)發(fā)電裝置的方式，都是在犧牲可再生能源效率的情況下，實(shí)施的該種方式受到車輛本身性能影響，伴隨著電動(dòng)汽車的不斷推廣和應(yīng)用電動(dòng)汽車分布是儲(chǔ)能作為可再生能源調(diào)度將是一種最為可行的辦法，相對(duì)于改進(jìn)再生能源裝置的方式電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能，不再需要降低再生能源的使用效率，從而最大限度地將能源進(jìn)行二次使用，而分布式儲(chǔ)能的最大優(yōu)點(diǎn)，就是不再需要建設(shè)和維護(hù)充電站減少成本的投資。當(dāng)前可再生能源發(fā)電的規(guī)模較小，現(xiàn)階段不可能在對(duì)分布式再生能源發(fā)電進(jìn)行調(diào)度，但是伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)必將加強(qiáng)對(duì)分布式能源進(jìn)行可行性調(diào)度控制。

電動(dòng)汽車的分布式儲(chǔ)能主要采用可循環(huán)使用的能源發(fā)出的電波，為其提供主要的動(dòng)力能源。伴隨著能源開發(fā)不斷提升漸漸的，其中的弊端也逐漸顯示出來當(dāng)再生能源達(dá)到最高頂點(diǎn)的時(shí)候，所帶來的儲(chǔ)能效果也逐漸變差，因此分布式發(fā)電調(diào)解性，也是尤為關(guān)鍵性一點(diǎn)。對(duì)調(diào)節(jié)再生能源分布式儲(chǔ)能，不再使用可再生能源，通過建立能量儲(chǔ)存系統(tǒng)，分布式儲(chǔ)能也不需要單獨(dú)的進(jìn)行維修和投資。但考慮到目前所使用的范圍較小，規(guī)模也較小，現(xiàn)階段的電網(wǎng)分布式可再生能源的不需要進(jìn)行過多調(diào)解。隨著能源網(wǎng)絡(luò)的不斷開發(fā)，電動(dòng)汽車在市場上的需求也慢慢提升，對(duì)于分布式儲(chǔ)能的要求，也逐漸提高電網(wǎng)必須加快開發(fā)和調(diào)解。

6 結(jié)語

綜上所述本文通過對(duì)分布式儲(chǔ)能控制的策略進(jìn)行分析。配合現(xiàn)狀得出，在滿足電網(wǎng)和儲(chǔ)能裝置的要求下，開發(fā)調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車的分布式儲(chǔ)能，減少在放電和充電過程中的損害，延長電池用壽命，也降低了開發(fā)成本。提倡在充電放電過程中電動(dòng)汽車使用者使用過程中的調(diào)節(jié)，合理安排充放電時(shí)間，避免對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，構(gòu)造出一個(gè)和諧穩(wěn)定的供電環(huán)境。接下來也可以具體考慮到通過有序放電過程中電網(wǎng)容量的合理配置，以及不同情況下所需要配置的容量設(shè)置。