[发明专利]一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法

说明书

本发明涉及一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，实时对交流电网、储能电池及变流器自身运行状态进行监测，根据监测结果在并网和离网间工作切换，当离网运行时，交通负荷预测系统获取交通负荷影响因素信息，并形成未来时间段内交通负荷预测曲线，交通负荷预测系统输出未来时间段内的公路交通负荷类型及功率并反馈给储能变流器，储能变流器采集储能电池的实时状态信息，并结合预测信息计算出所有在网交通负荷的能源供给时间，根据得到的预测交通负荷类型及每种交通负荷能源供给时间来确定储能变流器的控制运行模式，储能变流器依据确定的控制运行模式来针对性控制各个开关，解决了新能源交通保障系统的交通负荷变化的适配性问题。

技术领域

本发明涉及能源保障系统的控制，具体涉及一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法。

背景技术

近年来，国家对新能源汽车的政策性支持推动了相关产业的快速发展，目前中国的纯电动汽车保有量居世界首位。不仅在乘用车领域，包括工程车、专用车、物流车等车辆，也在进行新能源化发展和改造。同时，交通基础设施建设正在快速发展，交通智能化是未来交通发展的大趋势，包括智能监控、智能收费、车流预测及分流以及智能辅助驾驶等。上述交通领域的变化对能源的需求与依赖程度持续加强。

公路能源保障系统同传统的能源保障系统在设计需求上有着明显的不同，公路均为带状条形分布，该特点决定了其能源需求也同样呈现带状分布，而在服务区、休息区等区域，又呈现出点化集中的特点，如果按照传统的铺设电网的方式对公路进行能源保障，则势必投入巨大；如果将服务区等区域作为保障对象进行系统容量计算，则在公路沿线就会存在容量的严重冗余，不仅增加了系统建设成本，也是对资源的严重浪费，因此针对公路能源保障应该采用全新的思路进行规划建设。

新能源为交通能源保障提供了全新的解决方案，新能源可以实现就地消纳，即哪里需要就在哪里建设，节省了长距离线路架设带来的建设成本上升和能量损耗，同时绿色环保，对环境无污染。然而新能源的间歇性和波动性也给其应用带来了诸多障碍，目前解决方法是增加储能系统对新能源波动进行平抑，该领域的相关技术也处于蓬勃发展阶段。具体到交通领域，目前的储能技术储备非常有限，如果只是简单的将用于常规负荷的储能变流器用在交通领域，则会存在诸多适配性问题，系统无法高效稳定运行，因此，发明人针对公路交通领域的特点，提出一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，目的是解决新能源在交通能源供给领域应用中存在的适配性欠佳的问题。

发明内容

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于公路交通负荷预测的储能变流器控制方法，包括交流电网、储能变流器、储能电池、交通负荷预测系统以及交通负荷，交流电网通过开关 K1连接交流母线，储能变流器通过开关K5连接交流母线，储能变流器通过开关K6连接储能电池，交通负荷通过负荷开关连接交流母线；交通负荷预测系统分别与储能变流器及交通负荷用通信线连接，储能变流器分别与开关K1、 K5、K6和负荷开关通过控制线连接；

交通负荷预测系统获取交通负荷影响因素信息，并形成未来时间段内交通负荷预测曲线，交通负荷预测系统输出未来时间段内的公路交通负荷类型及功率并反馈给储能变流器，储能变流器采集储能电池的实时状态信息，并结合获取的预测信息计算出所有在网交通负荷的能源供给时间，储能变流器根据得到的预测交通负荷类型及每种交通负荷能源供给时间来确定储能变流器的控制运行模式，储能变流器依据确定的控制运行模式来控制各个开关。

进一步，所述交通负荷类型根据负荷的重要等级进行划分，至少分为两级，一级负荷为保障公路交通正常运行的核心设备，二级负荷的重要等级低于一级负荷，每级负荷各自通过负荷开关连接交流母线。

进一步，所述交通负荷划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷，重要等级依次降低，一级负荷包括交通信号灯、充电设备及监控设备，二级负荷包括照明设备，三级负荷包括取暖设备和/或制冷设备；一级负荷通过开关K2 连接交流母线，二级负荷通过开关K3连接交流母线，三级负荷通过开关K4 连接交流母线。