一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，它包括步骤1、建立直流电网试验园区拓扑结构；步骤2、设计直流电网试验园区接口；步骤3、建立直流电网启停时序；最后在MATLAB Simulink软件中搭建直流电网仿真模型，验证了发明专利技术提出的含电动汽车充电站的多端直流微电网的可行性；解决了解决有技术电动汽车储能装置接入直流微电网，现有技术还没有给出合适的网架结构，也没对电动汽车储能装置接入直流微电网的可行性进行验证等技术问题。

A Method of Constructing Multi-energy DC Microgrid Based on Electric Vehicle

The invention discloses a construction method of multi-energy DC micro-grid based on electric vehicle, which includes step 1, establishing the topology structure of DC grid test zone, step 2, designing the interface of DC grid test zone, step 3, establishing the start-stop sequence of DC grid, and finally building the simulation model of DC grid in MATLAB Simulink software to verify the charging of electric vehicle proposed by the invention. The feasibility of multi-terminal DC micro-grid of power station is solved, and the technical problems of connecting the energy storage device of electric vehicle to DC micro-grid are solved. The existing technology has not given the appropriate grid structure, nor has it verified the feasibility of connecting the energy storage device of electric vehicle to DC micro-grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法
本专利技术涉及属于属于分布式发电
，尤其涉及一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法。
技术介绍
利用风能、太阳能等清洁可再生能源是国际的大趋势，新能源发电量在世界各国总发电量中所占比例不断增大。与常规能源相比，风力发电具有随机性和间歇性等特点，且一般都采用集中接入方式，大规模风电集中接入交流系统后会产生电压稳定和频率稳定等系列稳定问题，同时系统需要预留较大的备用容量，大大降低了交流系统的利用率，给电网的安全稳定运行带来不利影响。因此为了减小大规模风电基地接入对现有交流系统的影响，需要无扰接入技术，实现大规模风电对电网的最小影响接入和最大限度消纳。光伏发电受太阳光照的影响非常明显，现有系统下不具备有功输出“调度”调节能力，当大容量系统接入电网后，作为不可调度的电源点，无法像常规发电机组一样承担电网的频率、电压调整任务；当太阳光强迅速变化时，输出功率也会在较大的范围内快速波动，这就要求系统中有较多的旋转备用容量来快速补偿光伏发电系统出力的波动，当接入容量较大时，直接影响常规发电机组的运行的经济性和安全性。解决这个问题可以通过加入系统中存在的电动汽车储能装置的方法，由储能装置进行“削峰填谷”，解决光伏发电量与电网需求的平衡问题；而电动汽车储能装置接入直流微电网，现有技术还没有给出合适的网架结构，也没对电动汽车储能装置接入直流微电网的可行性进行验证。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，以解决有技术电动汽车储能装置接入直流微电网，现有技术还没有给出合适的网架结构，也没对电动汽车储能装置接入直流微电网的可行性进行验证等技术问题。本专利技术具体采用以下技术方案：一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，它包括：步骤1、建立直流电网试验园区拓扑结构；步骤2、设计直流电网试验园区接口；步骤3、建立直流电网启停时序。步骤1所述建立直流电网试验园区拓扑结构为：风力发电和光伏发电分别通过第一VSC变换器和第一DC/DC变换器实现电源与直流电网的连接；通过第二DC/DC变换器实现电动汽车储能单元与直流电网的互联，实现功率潮流的双向流动；通过第二VSC变换器实现直流电网与交流电网的互联。步骤2所述设计直流电网试验园区接口为：接口一：与交流电网的接口；直流电网接口一通过VSC型变换器与交流电网相连，实现功率的双向流动；VSC型变换器采用两电平技术，交流侧电压为220V，直流侧电压为1000V，功率为100kW；接口二：与光伏发电的接口；直流电网接口二通过DC/DC直流变压器与光伏发电相连；DC/DC直流变压器的输入电压为1000V，功率为80kW；接口三：与风力发电的接口，直流电网接口三通过VSC型变换器与风机连接，提供稳定50Hz交流电压，VSC型变换器输出接110/220V，交流侧电压为110V，功率为80kW；接口四：与电动汽车储能单元的接口，直流电网接口四通过DC/DC直流变压器与储能单元相连，实现功率的双向流动，DC/DC直流变压器的输入电压为1000V，功率为30kW。步骤3所述建立直流电网启停时序包括：直流电网试验园区启动时序，第一，交流电网接口一通过VSC变换器建立直流电压；第二，储能单元接口二通过DC/DC变换器投入直流电网；第三，光伏发电接口三通过DC/DC变换器投入直流电网；第四，风力发电接口四通过VSC变换器并入直流电网，最后投入直流负荷；直流电网试验园区停机时序，首先切除直流负荷，然后是风力与光伏停止输出功率，再次风力、光伏和储能依次切出直流电网，最后停止对直流电网的电压建立。它还包括步骤4、通过在MATLABSimulink软件中搭建直流电网仿真模型，对搭建的直流电网进行仿真，验证所搭建的直流电网的可行性。本专利技术有益效果：本专利技术主要从新能源、电动汽车等分布式能源出发，提出利用新能源、电动汽车等构成的直流微电网。首先考虑了直流微电网的拓扑结构；其次考虑了直流微电网内交/直流系统与直流电网的试验接口方式和相关技术参数；最后在MATLABSimulink软件中搭建直流电网仿真模型，验证了专利技术提出的含电动汽车充电站的多端直流微电网的可行性；解决了解决有技术电动汽车储能装置接入直流微电网，现有技术还没有给出合适的网架结构，也没对电动汽车储能装置接入直流微电网的可行性进行验证等技术问题。附图说明：图1示出了本专利技术方法的具体流程图；图2直流微电网拓扑结构图；图3直流电网试验园区启动时序图；图4直流电网试验园区停机时序图；图5双向全桥变换器仿真模型；图6双向全桥变换器拓扑结构；图7DC/DC变换器仿真波形；图8三相VSC变换器的拓扑结构。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，它包括：步骤1、建立直流电网试验园区拓扑结构；步骤2、设计直流电网试验园区接口；步骤3、建立直流电网启停时序。步骤1所述建立直流电网试验园区拓扑结构为：风力发电和光伏发电分别通过第一VSC变换器和第一DC/DC变换器实现电源与直流电网的连接；通过第二DC/DC变换器实现电动汽车储能单元与直流电网的互联，实现功率潮流的双向流动；通过第二VSC变换器实现直流电网与交流电网的互联。步骤2所述设计直流电网试验园区接口为：接口一：与交流电网的接口；直流电网接口一通过VSC型变换器与交流电网相连，实现功率的双向流动；VSC型变换器采用两电平技术，交流侧电压为220V，直流侧电压为1000V，功率为100kW；接口二：与光伏发电的接口；直流电网接口二通过DC/DC直流变压器与光伏发电相连；DC/DC直流变压器的输入电压为1000V，功率为80kW；接口三：与风力发电的接口，直流电网接口三通过VSC型变换器与风机连接，提供稳定50Hz交流电压，VSC型变换器输出接110/220V，交流侧电压为110V，功率为80kW；接口四：与电动汽车储能单元的接口，直流电网接口四通过DC/DC直流变压器与储能单元相连，实现功率的双向流动，DC/DC直流变压器的输入电压为1000V，功率为30kW。步骤3所述建立直流电网启停时序包括：直流电网试验园区启动时序，第一，交流电网接口一通过VSC变换器建立直流电压；第二，储能单元接口二通过DC/DC变换器投入直流电网；第三，光伏发电接口三通过DC/DC变换器投入直流电网；第四，风力发电接口四通过VSC变换器并入直流电网，最后投入直流负荷；直流电网试验园区停机时序，首先切除直流负荷，然后是风力与光伏停止输出功率，再次风力、光伏和储能依次切出直流电网，最后停止对直流电网的电压建立。它还包括步骤4、通过在MATLABSimulink软件中搭建直流电网仿真模型，对搭建的直流电网进行仿真，验证所搭建的直流电网的可行性。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施案例本专利技术以输入电压1000V输出电压1000V，传递功率100KW进行DC/DC变换器的设计和仿真模型搭建。该变换器工作于V1-KV2＝0的工作方式。设计Ls＝225mH，K＝1，开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，它包括：步骤1、建立直流电网试验园区拓扑结构；步骤2、设计直流电网试验园区接口；步骤3、建立直流电网启停时序。

【技术特征摘要】
1.一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，它包括：步骤1、建立直流电网试验园区拓扑结构；步骤2、设计直流电网试验园区接口；步骤3、建立直流电网启停时序。2.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，其特征在于：步骤1所述建立直流电网试验园区拓扑结构为：风力发电和光伏发电分别通过第一VSC变换器和第一DC/DC变换器实现电源与直流电网的连接；通过第二DC/DC变换器实现电动汽车储能单元与直流电网的互联，实现功率潮流的双向流动；通过第二VSC变换器实现直流电网与交流电网的互联。3.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车的多能源直流微电网构造方法，其特征在于：步骤2所述设计直流电网试验园区接口为：接口一：与交流电网的接口；直流电网接口一通过VSC型变换器与交流电网相连，实现功率的双向流动；VSC型变换器采用两电平技术，交流侧电压为220V，直流侧电压为1000V，功率为100kW；接口二：与光伏发电的接口；直流电网接口二通过DC/DC直流变压器与光伏发电相连；DC/DC直流变压器的输入电压为1000V，功率为80kW；接口三：与风力发电的接口，直流电网接口三通过VSC型变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈竹奎，徐玉韬，毛时杰，谢百明，袁旭峰，高吉普，吕黔苏，肖永，齐雪雯，班国邦，徐长宝，黄伟煌，王皆庆，刘斌，马春雷，丁健，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52