[发明专利]电动汽车充放储一体化电站的无损增值效益控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电站控制方法，尤其涉及一种用于电动汽车充放储一体化电站的新型无损增值效益控制方法。

背景技术

电动汽车被认为是汽车产业发展的重要方向之一，但其大规模推广应用仍受到电池成本、配套充电设施建设等因素的制约。目前，电动汽车尤其是民用轿车的行业标准较不成熟，仅仅满足电动汽车研发、试验的需要，各厂家使用的电池组差异较大，现阶段还不具备全面推行换电池电站的条件。公交车辆是当前乃至今后一段时间应用电动汽车技术的主流，我国电动汽车及充电设施的推广与建设主要集中在公交用车、公务用车等示范运营方面。国内研究人员提出了兼具充电、换电池、储能、退役电池再利用功能于一体的电动汽车智能充放储一体化电站，相比于传统的单一功能充电站、换电站或储能站，能够显著节约土地资源、降低电池使用成本，获得了广泛认可，被认为是推动电动汽车发展的有力保证。

研究人员围绕一体化电站开展了一系列科研，但是对于深层次的控制方法，还未见相关研究。尤其是充放储一体化电站在正常状态下，除实现基本充放电智能外，一体化电站作为高频可控有源的电力电子装置，采取何种控制方法以发挥设备技术优势，产生增值效益，更未有探讨。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种新型充放储一体化电站对于电网产生增值效益的控制方法，该控制方法利用变流装置的富余容量对区域电网谐波及无功进行无损增值控制，有效解决非线性负荷产生的谐波、无功污染等问题，为电网电能质量带来增值效益，是未来智能电网的重要组成部分。

根据本发明提供的电动汽车充放储一体化电站的无损增值效益控制方法，利用充放储一体化电站的变流装置的富余容量对区域电网谐波及无功进行无损增值控制，其中，所述充放储一体化电站包括调度中心、变流装置、电池充换系统、梯次电池储能系统，其中，变流装置分别连接调度中心、电池充换系统、梯次电池储能系统。

优选地，使用了电压环控制与非线性平均电流补偿控制的控制策略，其中，所述充放储一体化电站包括：滤波电感、双向PWM变换器、Buck-Boost电路、直流中间级电容、储能电池组，连接关系为：双向PWM变换器通过滤波电感连接至交流系统，双向PWM变换器的直流侧与直流中间级电容相连，Buck-boost电路一端连接至直流中间级电容，另一端与储能电池组相连。

优选地，利用梯次电池储能系统的储能电池进行增值控制，具体包括如下步骤：

步骤1：检测一体化电站接入点无功需求，确定一体化电站提供的无功功率q_L^’；

步骤2：充放储一体化电站由储能电池输出有功功率及无功功率；

其中，由储能电池提供增值控制所带来的额外损耗很小。

优选地，利用变流装置的电容进行增值控制，具体包括如下步骤：

步骤1：检测一体化电站接入点无功需求，确定一体化电站提供的无功功率q_L^’；

步骤2：充放储一体化电站利用变流装置中间级电容，按照电压环控制和非线性平均电流补偿控制方法，向系统提供无功补偿；

其中，电容电压在一个周期内的平均值基本为零，通过步骤2的控制方式，能够无损提供无功补偿功能。

优选地，利用梯次电池储能系统的储能电池及变流装置的电容进行比例增值控制，具体包括如下步骤：

步骤1：检测一体化电站接入点无功需求，确定一体化电站提供的无功功率q_L^’；

步骤2：一体化电站由储能电池的作用提供无功及谐波功率为k_B*q_L^’，由变流装置电容作用提供无功及谐波功率(1-k_B)*q_L^’，向系统提供无功补偿，k_B为人为设定的比例系数，q_L^’为一体化电站向负荷提供的无功功率；

其中，一体化电站向系统提供无功补偿等增值控制时的损耗很小。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用无损增值效益控制技术，一体化站利用变流装置的富余容量有效治理和补偿由非线性负荷产生的无功及谐波功率，且不引入任何附加损耗，大大改善电网电能质量和运行效率，给电网带来极大的无损增值效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：