本發(fā)明涉及xx，特別涉及一種基于微電網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電與車輛到微電網(wǎng)v2g協(xié)同控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著碳排放雙控落地，“限電、限產(chǎn)”頻發(fā)以及電動汽車保有量持續(xù)增長及快充技術(shù)大量應用、微電網(wǎng)的負荷逐漸加劇，對電動汽車充電效率甚至居民用電都產(chǎn)生了嚴重影響，綠色分布式電站成為企業(yè)剛需。

2、2022年以來，國家有關(guān)部門陸續(xù)發(fā)布一系列政策文件，助力電力行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，推動能耗“雙控”碳排放總量和強度“雙控”轉(zhuǎn)變,統(tǒng)籌平衡好安全、低碳、轉(zhuǎn)型成本三者的關(guān)系。各地政府政策開始探索建設(shè)周期更短、效率更高的分布式光伏項目。同時，分布式光伏電站沒有地域限制且具備自發(fā)自用余電上網(wǎng)的收益回報，對于工商企業(yè)主而言，既能有效減小能源消耗，又能緩解用電成本壓力，綠色電力交易趨勢下，分布式光伏發(fā)電迎來發(fā)展新機遇。但光伏電站是利用太陽光作為能源發(fā)電的設(shè)備，而太陽光具有不穩(wěn)定性。氣象因素如陰天、多云、雨雪天氣等都會影響光伏電站的發(fā)電效率，使得光伏電站發(fā)電不穩(wěn)定，這對于微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定帶來了一定的影響。且由于光伏電站發(fā)電的不穩(wěn)定性，會導致微電網(wǎng)的負荷和供給之間出現(xiàn)不平衡。為了平衡微電網(wǎng)的負荷和供給，必須建立儲能系統(tǒng)，將多余的電能儲存起來，待微電網(wǎng)負荷增加時再釋放出來，以實現(xiàn)負荷和供給之間的平衡。

3、目前光伏儲能技術(shù)的成本還較高，儲能投資成本巨大，限制了其在光伏領(lǐng)域的廣泛應用。需要進一步降低儲能技術(shù)的成本，提高其經(jīng)濟性。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，儲能容量的配置需要綜合考慮多種因素，如發(fā)電量、用電量、微電網(wǎng)條件等。合理的儲能容量配置可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。選擇合適的儲能技術(shù)需要考慮其性能、成本、壽命等因素是目前儲能需考慮的重點問題，尋找一種能替代儲能設(shè)備的策略成為一個新的突破方向。新能源車輛作為一種優(yōu)秀的儲能載體，可以通過v2g參與微電網(wǎng)儲能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于微電網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電與車輛到微電網(wǎng)v2g協(xié)同控制系統(tǒng)，旨在優(yōu)化光伏發(fā)電的存儲和利用，同時將電動汽車作為家用或商用儲能設(shè)備使用。這一系統(tǒng)通過智能控制策略，實現(xiàn)光伏發(fā)電與電動汽車電池的能量管理與優(yōu)化，以提高能源的使用效率并減少能源浪費，非常有實用價值。

2、具體技術(shù)方案如下：

3、一種基于微電網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電與車輛到微電網(wǎng)v2g協(xié)同控制系統(tǒng)，包括：

4、光伏板，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，輸送給光伏逆變器；

5、光伏逆變器，用于將光伏板產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為能交流電傳輸給微電網(wǎng)及v2g充電樁；

6、v2g充電樁，用于為新能源電動汽車供電，以及將新能源電動汽車電池內(nèi)部的電能輸出給微電網(wǎng)；

7、微電網(wǎng)，用于容納光伏逆變器逆變后的電能、容納通過v2g充電樁輸出的新能源電動汽車電池內(nèi)的電能、通過v2g充電樁為新能源電動汽車電池供電；

8、新能源電動汽車，與v2g充電樁連接，用于作為微電網(wǎng)或光伏板電能的臨時儲存站；

9、中央控制單元，分別與微電網(wǎng)、光伏逆變器、v2g充電樁通訊連接，根據(jù)實時數(shù)據(jù)計算出最優(yōu)的能量分配策略；控制光伏逆變電能輸出，將產(chǎn)生的電能優(yōu)先用于滿足即時微電網(wǎng)需求，以及存儲于電動汽車電池中；在用電高峰時，控制v2g充電樁、光伏逆變器將光伏板產(chǎn)生的電能以及新能源電動汽車內(nèi)存儲的電能放電給微電網(wǎng)。

10、上述方案進一步的，中央控制單元的能量分配策略，包括；

11、1)初始設(shè)置

12、pa：微電網(wǎng)基準負荷功率，

13、pb：當前微電網(wǎng)負荷功率，

14、soc：電動汽車電池的荷電狀態(tài)，

15、soc_min：電動汽車電池的最低允許荷電狀態(tài)，

16、soc_max：電動汽車電池的最大荷電狀態(tài)；

17、2)實時數(shù)據(jù)采集：中央控制單元采集光伏發(fā)電量、電動汽車電池的soc的實時數(shù)據(jù)；

18、3)優(yōu)先級策略：優(yōu)先滿足微電網(wǎng)即時需求；剩余電能存儲在電動汽車電池中；微電網(wǎng)用電高峰時，優(yōu)先從電動汽車電池和光伏發(fā)電中獲取能量，補充微電網(wǎng)需求；

19、4)能量分配流程：若pa≥pb，則微電網(wǎng)不需電能補充，光伏發(fā)電優(yōu)先給電動汽車電池充電；同時，檢測電動汽車電池的soc，若soc<soc_max，則發(fā)出給電動汽車電池充電指令；若soc＝soc_max，則發(fā)出結(jié)束充電指令；多余的光伏通過微電網(wǎng)向大電網(wǎng)傳輸。

20、若pa<pb，則微電網(wǎng)需電能補充，光伏發(fā)電優(yōu)先給微電網(wǎng)供電；同時，檢測電動汽車電池的soc，若soc≥soc_min，則檢測電動汽車電池是否在充電狀態(tài)，若在充電狀態(tài)：發(fā)出停止充電指令，讓電動汽車電池放電給微電網(wǎng)，若不在充電狀態(tài)：直接讓電動汽車電池放電給微電網(wǎng)；若soc<soc_min，不進行放電操作，微電網(wǎng)負荷不足部分由儲能系統(tǒng)補充。

21、上述方案進一步的，所述中央控制單元在應對減少電動汽車電池的充放電切換次數(shù)的能量分配策略，包括：

22、1)初始設(shè)置

23、pa：電網(wǎng)基準負荷功率，

24、pb：當前負荷功率，

25、soc：電動汽車電池的荷電狀態(tài)，

26、soc_min：電動汽車電池的最低允許荷電狀態(tài)，

27、soc_max：電動汽車電池的最大荷電狀態(tài)，

28、soc_safe：電動汽車電池的安全電量狀態(tài)，

29、ppv：當前光伏發(fā)電量，

30、電價：當前電價信息，

31、行程計劃：車主輸入或預測的行程信息，包括預計出行時間和所需電量，

32、用車需求：車主用車需求；

33、2)實時數(shù)據(jù)采集：對電網(wǎng)負荷功率pb、電動汽車電池soc、光伏發(fā)電量ppv、當前電價車主輸入或預測的行程信息和用車需求進行實時采集；

34、3)量化車主行為：

35、車主行為量化指標：

36、預計出行時間t_use：車主輸入或預測的下次使用電動汽車的時間；

37、預計所需電量e_use：車主輸入或預測的下次使用電動汽車所需的電量；

38、4)調(diào)整后的能量分配策略：

39、若pa≥pb，光伏發(fā)電優(yōu)先供給負荷；同時，檢測電動汽車電池的soc和用車需求，

40、若soc<soc_max且車主未來t_use小時內(nèi)不使用電動汽車：若電價低，則發(fā)出充電指令，以20kw的功率給電動汽車電池充電，并評估是否直接通過光伏發(fā)電供電；若電價高，不進行充電，保留電池容量；

41、若soc＝soc_max或車主未來t_use小時內(nèi)預計使用電動汽車，發(fā)出結(jié)束充電指令，多余的光伏電能優(yōu)先通過微電網(wǎng)向大電網(wǎng)傳輸；

42、若pa<pb，光伏發(fā)電優(yōu)先供給微電網(wǎng)負荷，同時，檢測電動汽車電池的soc和用車需求：

43、若soc≥soc_safe且車主不需要保留全部電能，檢測電動汽車電池是否在充電狀態(tài)：

44、若在充電狀態(tài)：發(fā)出停止充電指令，評估是否需要立即放電；若不在充電狀態(tài)且電價高：以7kw的功率放電給微電網(wǎng)；若不在充電狀態(tài)且電價低：不進行放電，保留電池容量；

45、若soc<soc_safe或車主需要保留全部電能，則不進行放電操作，負荷不足部分由大電網(wǎng)補電。

46、上述方案進一步的，所述實時數(shù)據(jù)包括光伏發(fā)電量、微電網(wǎng)需求、電動汽車電池狀態(tài)。

47、上述方案進一步的，中央控制單元以負荷曲線的平均值作為日常的基準負荷功率pa，并通過實時計算當前負荷功率pb，通過判斷pa與pb間的大小關(guān)系，決定電動汽車soc、光伏發(fā)電、微電網(wǎng)的電能流入流出。

48、上述方案進一步的，所述負荷曲線的平均值獲得過程包括：

49、對歷史負荷數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和特殊日期數(shù)據(jù)進程采集，歷史負荷數(shù)據(jù)為過去一年的逐小時負荷數(shù)據(jù)；

50、將采集的數(shù)據(jù)進行清洗和處理，去除異常值和缺失值；

51、對每小時的負荷數(shù)據(jù)求平均值，得出基準負荷功率曲線；

52、其中pai為第i小時的基準負荷功率，pbi,j為第j天的第i小時負荷功率，n為天數(shù)。

53、一種基于微電網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電與車輛到微電網(wǎng)v2g協(xié)同控制系統(tǒng)的方法，包括：

54、中央控制單元檢測基準負荷功率pa與當前負荷功率pb之間的關(guān)系；基準負荷功率pa為日常負荷曲線的平均值；

55、若基準負荷功率pa≥當前負荷功率pb，則微電網(wǎng)不需電能補充，控制光伏逆變器優(yōu)先給電動汽車動力電池供電；同時，檢測動力電池soc，若電池soc≠100％，則發(fā)出給動力電池soc供電指令，當電池soc＝100％，則發(fā)出結(jié)束充電指令；

56、若基準負荷功率pa≤當前負荷功率pb，則微電網(wǎng)需電能補充，控制光伏逆變器優(yōu)先給微電網(wǎng)供電；判斷此時要檢測動力電池soc，若電池soc＜設(shè)定最低soc，直接輸出停止放電指令，若電池soc≥設(shè)定最低soc，則檢測則動力電池soc是否處于充電狀態(tài)，若處于充電狀態(tài)，則發(fā)出停止充電指令，讓動力電池給微電網(wǎng)供電；若動力電池soc沒有處于充電狀態(tài)，則直接讓動力電池給微電網(wǎng)供電。

57、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

58、本發(fā)明的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)光伏發(fā)電和電動汽車電池儲能之間的高效協(xié)同，增強微電網(wǎng)的能源自給自足能力，同時也為電動汽車提供了一種新的利用途徑，促進了可再生能源的綜合利用。此系統(tǒng)不僅適用于家庭和小型商業(yè)設(shè)施，也能擴展至更大規(guī)模的商用應用，為微電網(wǎng)的發(fā)展和能源可持續(xù)性提供強有力的技術(shù)支持。

59、本發(fā)明有效的將光伏發(fā)電、微電網(wǎng)、電動汽車有效的鏈接起來，讓光伏發(fā)電和電動汽車電池儲能之間的高效協(xié)同，增強微電網(wǎng)的能源自給自足能力，即在光伏發(fā)電高峰時向車載電池充電,電流則由微電網(wǎng)流向車輛,在電動汽車不使用時,將動力電池的電能放電給微電網(wǎng)。