[发明专利]一种同时作为应急供电源的电动汽车群充电微网的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于微型配电网技术领域，具体涉及一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法。

背景技术

在孤立运行的微型配电网中接入分布式风力、光伏发电单元，能提高用能环保性，解决过度依赖柴油发电带来的污染和成本高企的问题。但与此同时，用户面临发电出力间歇、电能质量不高的问题。通过加入储能单元能缓解上述问题，但容易因风、光发电量或储能容量不足、储能单元出现故障导致无法向用户可靠供电，频繁启动油电单元则与降低用电成本的目的相违背，同时环境污染问题也得不到彻底解决。

在电网接入条件较好地区的配电网一般都具备连接输电网的能力，可经由配电网，利用远方电源的发电能力提高微型配电网用户的用电经济性、在配电网故障或电力供需失衡时实现功率支援、吸收配电网内过剩的电量。但国内输电网中传输电量的绝大部分仍来源于燃煤发电，碳排放量巨大。在大型输电网中高比例的接入可再生能源发电的技术尚不成熟，短期内难以实现，并不利于国家节能减排目标的早日实现。

因发电机突然故障，风电、光伏间歇性发电等原因，电网供电的功率平衡容易受到破坏，传统电力负荷并不能及时响应这类功率调整需求，调节用电计划；当问题严重到一定程度时，就只能通过拉闸限电等方式中断负荷供电，给电力用户带来生产上的损失、生活上的不便。

因电动汽车充电功率较传统负荷大，已有用电设施难以支撑较多电动汽车同时慢充，大功率充电的无序接入产生的较大冲击电流也容易损坏关键用电设备或导致保护设备误动，引起不必要的停电。当新建的大型商业中心、企事业单位或居民小区需要考虑无序的电动汽车充电行为时，为了确保配电设施安全，只能配置较大容量的变压器等关键设备，使投资成本大幅增加。

发明内容

为克服上述技术的缺点，本发明旨在提供一种配置大容量储能阵列，在确保变压器等设备安全前提下支持电动汽车群充电，允许充电负荷长时间大于变压器容量、安全的实现动态增容特性，并具备接入风、光、油等多种分布式发电、在多个相连储能微网中实现功率互济协调、按需调节负荷曲线以响应电网调峰、调频、备用等各类需求，使原有用电可靠性、经济性、环保性都得到提高的微型配电网系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用以下技术方案实现：

一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法，具体包括以下过程：

使用时，快速充电用户将电动汽车的直流充电头插入所述交流充电桩或直流充电桩的相应接口，同时输入账户信息；慢速充电用户将电动汽车的交流充电头插入智能交流充电插座，并通过与插座相连的信息终端向电动汽车群充电管理模块及其相连的计费系统输入账户及充电插座编号信息；计费系统判断充电账户信息的有效性，并在总充电容量未超出设计容量时完成低压交流网与该编号插座的接通操作，提供电动汽车慢速充电服务，或使充电桩进入快速充电程序。管理员及用户可以通过能量监控与显示模块访问微网控制模块内的电动汽车群充电管理模块，在容量超出或充电设施异常时收到提醒信息。

所述电动汽车群充电管理模块接受从所述信息总线传入的充电服务请求、电动汽车群充电状态、储能阵列状态信息、实际交换功率、交换功率定值，以电动汽车群充电调度信号为输出。在接通前首先检查电动汽车群充电系统是否处于 “充电排队状态”：如果已处于 “充电排队状态”，则将该充电请求（包括充电账户、充电接口编号信息、类型及最大充电功率）加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警，并提供相应信息提示。

如果并不处于 “充电排队状态”，检查已启动和准备启动的充电桩（插座）功率之和是否大于充电许可容量：如果在“充电接口工作列表”中查询到的所有充电桩（插座）最大容量总和P_RC与待启动充电桩（插座）最大功率P_WC之和小于充电许可容量P_PC，则向准备启动的充电桩（插座）发出调度信号，接通对应智能交流充电插座的内置断路器，及准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”。

如果P_RC+P_WC不小于P_PC，则将该充电请求加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警，并提供相应信息提示。

对于通过智能交流充电插座已充至满电，在过去T₁时间内充电功率为0的智能交流充电插座应自动断开内置断路器，并从“充电接口工作列表”中移除。