电动汽车换电站与光伏发电集成系统的容量配置研究

王志民

[摘  要]新时期能源危机与环境污染问题较为严重，人们在再生能源的建设与利用上已经开展深入的研究。主要表现在电动汽车换电站与光伏发电集成系统的构建上。以光伏发电集成系统为主体强化电动汽车换电站质量水平能够实现能源的有效利用，积极转变经济发展模式，实现低碳环保发展。光伏发电集成系统中容量配置对电动汽车换电站的使用效果具有直接的影响。要对这两方面开展深入性的分析。本文对电动汽车换电站与光伏发电集成系统的容量配置问题进行相应的研究。

[关键词]电动汽车  换电站  光伏发电  集成系统  容量配置

中图分类号：U491.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0148-01

电动汽车是新能源开发与利用的重要方面。为了能够进一步推广电动汽车的使用，需要完善相对应的充换电配套设施。换电站已经成为影响电动汽车发展的重要因素。但是在换电站建设标准上还没有得到统一规定。利用光伏进行发电构建集成系统对完善换电站具有重要的影响。光伏发电集成系统的容量配置影响着换电站运行效果。

1.光伏发电集成系统的容量配置动态问题

1.1 集成系统控制

光伏发电集成系统的容量配置主要是以能量传输智能化发展为目标，采用直流微网进行能量传输控制。针对这种运行模式需要构建相应的仿真测试。这样将会更好地保证集成系统控制的合理性。电动汽车在接入能量之后，要保证集成系统控制可靠性，并且能够对可再生资源进行应用，构建智能换电站【1】。针对电动汽车运行的特点在可再生资源的利用上要提出相应的控制方法，利用系统控制器通过与服务器进行局域控制连接，满足基本的换电站运行需求。同时根据可再生能源的微网控制系统的充电要求，保证电动汽车在充换电的过程中的随机特性受到系统动态限制【2】。不同的充换电状态的电动汽车服务具有明显的差异性特点。

1.2 集成系统执行效率

电动汽车换电站与光伏发电在并网运行的时候需要引入储能模块，储能模块能够消除电动汽车在充换电的过程中对于电网的负荷影响。控制集成系统运行的成本。电动汽车储能微电网运行中，要做好经济调整与运行模型的构建，这样能够保证微电网运行中的经济性。仿真试验能够更好地表达出这种变化。电动汽车在可再生资源的利用上能够对换电站运行进行仿真处理，换电站在光伏发电的影响下储能将会实现静态变化，这样能够比传统换电站更加具有经济优势。电动汽车在入网之后需要分析电网运行负荷，这是影响充换电的主要能源。构建集成系统在基础换电站的设计上能够实现光伏发电智能化及电动汽车规模化。利用入网电动汽车实现最大化的可再生资源的利用，降低智能电网运行过程中排放量。

2.光伏发电集成系统容量配置结构

电动汽车换电站在光伏发电集成系统的影响下能够更好地开展充换电工作。作为独立的光伏发电集成系统，在进行电动汽车充换电的过程中将会实现并网系统的有效运行，并且能够实现对可再生资源进行有效的优化配置。光伏发电集成系统主要由储能电池。动力系统。光伏阵列等构成。对储能电池进行充电，并且在电量充足之后，通过储能系统将多余的电进行储备。这样能够在电量不足的前提下，会利用多余的电能进行系统放电。光伏发电产生的系统输出功率波动将有效的提升电能的利用率。电动汽车换电站将储能电池作为主要的电力充换装置。光伏发电集成系统将会避免储能电池投资浪费情况的发生，同时利用电池能量延长集成系统组建的使用寿命。提升资源的利用效率。避免大量电池使用之后废弃造成环境的污染。光伏发电集成系统在各组件运行的过程中需要协调控制效果，并且发挥直流微网的控制功能。同时集成系统作为电动汽车主要充换电装置，会根据电动汽车的电力状况提供相应功率值。

3.电动汽车换电站中光伏发电集成系统能量交换

换电站在为电动汽车进行充换电之后，可以将多余的电力作为充电负荷。光伏发电在满足换电站充电需求的时候，能够通过储能电池进行系统放电。在整个充换电的过程中电量都不能够超过换电站内动力的额定量。根据动力需求对额定量进行调整。光伏发电在电动汽车动力公路需求上之间的关系，能够确定储能电池充电状况。根据光伏发电的要求进行额定功率的设计，实现最大充电放电功率。集成系统为电动汽车充换电提供服务，满足充换电的需求，并且要最大限度的发挥光伏发电的功能。在光伏发电不足的情况下电网会通过多余电量进行补充。集成系统能量交换将在换电服务要求下进行功率分配。根据最小换电量在电量储备上能够根据电池系统可换电的不同进行光伏发电输出。不同的动态动力充电功率在换电站上都能够得到相应的功率。

4. 光伏发电集成系统的容量配置计算模型

光伏发电集成系统的容量配置要考虑到电动汽车换电站资源利用率和循环次数之间的关系。利用模拟方法根据对动力数量进行研究分析，不同的电池都会按照相应的区间中均匀的进行能量的分配。同时也要对循环次数进行抽样检测，不同的抽样值在累加上能够根据电池积累的循环次数进行调整。电池随机抽样获取到的循环次数会根据系统年限的增加出现次数递增。当电池积累的玄幻次数小于临界次数的时候，电池的容量能够保持较大功率，积累循环次数与临界循环次数在不同的利用总容量上需要更换相应的电池。保证电池的使用在积累循环次数上进行修正。临界容量在功率保持上需要的电池组数数量较大，年循环次数也将会越小。利用容量越小在系统运行的年限上也会持续的增加，并且优势特点也将会不明显。

5.多级型拓扑

多机型储能模式的构建实现电压直流输入电网，并且在电网中产生交流电能。多级型储能交流器具有随意调整储能电池电压的优势，增加双向变换器电压交流。遮掩更够保证储能电池保持在相对较低的电压范围中运行。多级型拓扑结构在能量的转换效率上相对较低，在控制系统上复杂性较为明显。多级型拓扑采用的高频变压器在升降压系统运行的状态下产生的电池组隔离效果会随着高频额外电压的产生出现一定的损耗。集成系统总转换率会出现降低，双向变化器出现的正激等能够更好地处理最大功率。变换器应用较为简单，在中小功率场合中都能够使用。驱动电路在多级型拓扑系统出能够保持输入一半电压。结构复杂功率较大产生的成本也相对较高。电流测压在不同变化器损耗上相对较小，驱动更为简单。

结束语

随着能源危机的不断加重，环境问题和资源浪费受到人们的关注。通过对能源结构进行的调整分析，电动汽车在换电站的建设上具有比传统燃油明显的排放量较低的情况。有效的实现节能减排目的。构建电动汽车换电站与光伏发电集成系统将实现对资源的再生与利用。实现能源的有效利用，降低环境污染。光伏发电集成系统与电动汽车换电站的结合应用具有明显的优势，电动汽车换电站是光伏发电集成系统主要能源优势配置的对象。根据双方的不同特点制定能量交换模式。电动汽车换电站与光伏发电集成系统的构建将实现资源的合理化应用。

参考文献

[1]唐霄.电动汽车换电站与光伏发电集成系统的容量优化配置[D].华北电力大学（北京） 华北电力大学， 2013.

[2]张立静， 娄素华， 陈艳霞，等.基于电池租赁模式的电动汽车换电站电池容量优化[J].电网技术， 2016， 40（6）.