含光伏发电的换电站运行方式研究

【摘要】：发展电动汽车不仅可以有效降低碳排量,对保障我国能源安全也具有重要的战略意义,配套的动力电池能量补充设施的建设是电动汽车普及的必要条件。在电动汽车充换电站中集成光伏发电系统可有效降低接入电网充电带来的间接碳排放,并且降低对化石燃料的依赖。本文首先研究了含光伏发电的电动汽车换电站基本结构,主要分为直流母线结构与交流母线结构,通过分析可知,由于直流母线结构电能传输效率较高,含光伏发电的电动汽车换电站更适合采用直流母线结构。结合我国城市交通特点与不同类型车辆的行驶特性,研究了各类型车辆换电需求特征,并基于蒙特卡洛模拟法计算得到不同类型车辆的换电时间分布与SOC分布。然后对换电站被动充电方式进行研究,建立了被动充电运行模型,计算了动力电池充电总功率与光伏有效使用率,并对算例进行分析。最后提出了主动充电运行策略,首先建立了公交车换电站的主动充电运行模型;在此基础上,考虑到出租车与私家车换电时间不确定性,提出将换电需求分布曲线向前序时段平移作为计划换电需求的方法,建立了出租车与私家车换电站主动充电运行模型,并对具体算例进行分析。本文所提出的含光伏发电的换电站主动充电运行模型,在保证换电充裕度的条件下,可显著提高光伏发电的有效使用率,可在换电站普及后对换电站的运行提供理论参考。