1.引言
近年來,新能源汽車的銷量快速增長,相應(yīng)的充電樁數(shù)量也急劇增加,這一現(xiàn)象可能會給電網(wǎng)和變壓器造成負擔(dān),與此同時,新型電力系統(tǒng)下以光伏為主的分布式發(fā)電系統(tǒng)占比也在逐漸提高,新能源的不穩(wěn)定性疊加充電需求的不確定性會給電網(wǎng)帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。本文主要介紹基于新型電力系統(tǒng)下的有序充電管理系統(tǒng)的解決方案,這種有序充電方案能夠充分利用新能源,降低電網(wǎng)波動,從而幫助充電樁運營管理單位降低建設(shè)和運營成本,還可以提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。一、有序充電管理系統(tǒng)建設(shè)的必要性截至2024年6月底,?全國新能源汽車保有量達2472萬輛,根據(jù)中國充電聯(lián)盟數(shù)據(jù),截止2024年4月,全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為961.3萬臺,這些數(shù)據(jù)不僅展示了中國新能源汽車市場的蓬勃生機,也預(yù)示著電動出行時代正在加速到來。與此同時,截至2024年3月底,全國可再生能源裝機達到15.85億千瓦,約占我國總裝機的52.9%。新能源發(fā)電性能受天氣影響波動比較大,新能源汽車充電需求也具有較大的不確定性,兩個Debuff疊加之下的電力系統(tǒng)就太難了。在這種情況下通過系統(tǒng)來預(yù)測新能源發(fā)電和負荷需求,并通過合理的新能源光、儲調(diào)控和充電需求引導(dǎo)控制,不僅可以促進新能源消納,還可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,更能降低用戶充電能本。
2.有序充電系統(tǒng)的建設(shè)
有序充電系統(tǒng)由預(yù)測算法、能量管理策略、有序充電策略和充電樁運營管理系統(tǒng)等構(gòu)成。預(yù)測算法包括光伏發(fā)電預(yù)測和負荷預(yù)測,是利用歷史數(shù)據(jù)對未來 24 小時至72小時的光伏發(fā)電和負荷需求進行預(yù)測,主要目的是為能量管理系統(tǒng)和有序充電策略提供未來時間的可用負荷容量和能量管理策略。通過對儲能裝置的充放電調(diào)控和引導(dǎo)充電需求,實現(xiàn)負荷的削峰填谷,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性,降低充電成本,通過以上算法和軟件構(gòu)成的一體化充電服務(wù)體系來提高運營競爭力。
圖2 有序充電管理系統(tǒng)功能模塊
嘉定是上海汽車產(chǎn)業(yè)聚集地,嘉定供電公司與國網(wǎng)電動汽車服務(wù)有限公司合作開展智慧充放電示范試點項目,應(yīng)用有序充電技術(shù),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電動汽車與電網(wǎng)電力電量平衡,有效地提高電動汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行的有序性、可靠性、經(jīng)濟性,實現(xiàn)電動汽車、儲能、分布式電源等新型用能設(shè)備的數(shù)據(jù)感知、采集和控制,統(tǒng)一協(xié)調(diào),有序運行。智慧有序充電建設(shè)通過對用戶充電行為、用能行為的靈活引導(dǎo)與主動調(diào)控,降低配變峰值負荷超過30%,將80%充電量優(yōu)化調(diào)整到了配變負荷低谷時段,使配變接納充電樁能力提高4倍,顯著提升配電網(wǎng)資源利用率,實現(xiàn)削峰填谷。
圖3 有序充電管理解決方案