智能电网与电动汽车双向互动技术

智能电网与电动汽车双向互动技术

背景介绍010203V2G技术的介绍目录V2G技术的研究04结论1背景介绍1.1

智能电网的介绍以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础)，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。1.2

智能电网涉及的8大板块能源端特高压柔性直流电绿电交易电网储能V2G(Vehicle-to-grid)数字化虚拟电厂即发电端，主要是火电、核电、水电、光伏、风电。也叫“电力高速公路”，是指电压等级在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电技术。基于电压源换流器的高压直流输电。绿电是指生产过程中二氧化碳排放量趋近于零的电能。将电能储存下来，具有将裂缝自动愈合的特点。它的核心思想在于：电动汽车和电网的互动。是形成与能源流、业务流相应的数据流。虚拟电厂依托“物联网通信”+“互联网聚合”。1.3

电动汽车2021年全球电动汽车销售情况：650万辆，年增长：109%1.3

电动汽车随着中国和欧美国家车辆电池容量、公共充电桩数量逐年上升的趋势表明大量的车辆充电将带来新一轮的用电负荷快速增长，这对用电负荷峰谷差日益加大的电力系统而言，增加了发电、输电、配电的压力。2V2G技术的介绍V2G是Vehicle-to-grid（车辆到电网）的缩写。V2G技术描述的是一种新型电网技术，电动汽车不仅作为电力消费体，

同时，在电动汽车闲置时可作为绿色可再生能源为电网提供电力，实现在受控状态下电动汽车的能量与电网之间的双向互动和交换。2.1

V2G技术的概念介绍2.2

V2G技术的工作原理V2G技术的系统原理框图电网层站控层智能充放电装置层车辆层实现电能在电网和车辆之间双向流动的双向智能控制装置与参与V2G技术的车辆连接后,，将连接车辆可充放电的实时容量、充电状态(SOC)等受控信息提供给后台管理系统。后台管理系统采集、统计、计算所管辖范围内所有车辆可充放电的实时容量、受控时间等信息，实时提供给电网安全监控和数据采集(SCADA)系统。后台管理系统根据电网SCADA系统的调度指令，下发充放电指令，对所管辖范围内双向智能控制装置进行充放电控制管理并反馈相关信息。双向智能控制装置执行后台管理系统指令，

对连接车辆进行充放电操作。2.3

V2G技术的充放电业务流程在V2G技术的充放电业务流程中，当工作模式启动后，能量管理系统读取电池状态信息和受控条件，

汇总辖区车辆可充放电的容量信息，根据既定的充放电策略和电网负荷信息，下发充放电指令，

并监测车辆电池的充放电状态信息，实时计算、储存和转发相关数据，运行结束后停机核算账单。V2G技术的充放电业务流程图3V2G技术的研究3.1

国内外研究1995年2005年2009年2015年AmoryLovins提出V2G的原型，特拉华大学的WilliamKempton教授进一步扩展V2G的概念，V2G正式进入大众的视野，并成为研究的热点问题。WilliamKempton团队就V2G的容量计算、收益问题以及实现对电网和新能源的支撑展开了研究，给出电动汽车V2G容量计算方法、V2G实现的调度策略和商业模型、V2G系统模型等。德国的DrikUweSAUER团队对V2G在储能方面的可能性和潜力进行评估，研究结果显示，电动汽车V2G可以部分替代传统的静止储能系统，减少电网基础设备投资，提高系统运行的经济性。特拉华大学联合多个机构利用单台汽车进行V2G的工程实现，结果表明，电动汽车作为电网的分布式”储能资源是可行的，能够实现电网和用户的双赢。国外研究3.2

国内外研究国内的研究起步较晚，但是随着国内电动汽车产业的迅猛发展，对电动汽车V2G的研究显著增多。电动汽车V2G的运营方式、管理模式、调度策略等方面展开了研究，对电动汽车V2G的实现提供新的解决思路；综合考虑电动汽车入网以及V2G的成本，研究电动汽车V2G的控制方法和效益计算；针对电动汽车V2G与新能源协调调度运行问题，证实V2G对平抑微电网功率波动，促进新能源消纳的有益作用。通过对电动汽车V2G可行性的研究可以看出，电动汽车V2G具有工程实际实现的可行性和经济性，通过合理高效的管理策略，完全可以实现电网和用户的双赢。国内研究3.3

V2G技术瓶颈中国具有针对性、系统性的车辆和电网互动战略及顶层设计尚未出台，缺乏国家整体的宏观战略引导，在V2G领域尚没有统一的标准。V2G领域的商业模式和市场机制仍处于起步阶段。消费者对于将电动汽车电能反馈电网的意愿并不积极，对于消费者的参与程度考虑不足，电动汽车V2G功能宣传力度不够，消费者目前还没有关注到这一新兴领域。缺乏顶层设计关键技术储备不足市场环境仍待优化中国V2G领域的前瞻性技术研发、储备不足，关键技术停留在试验阶段，在面向能源互联网的电动汽车充放电智能互动调度技术、电动汽车充放电运行安全测试技术等方面有待突破。3.4

V2G技术的发展意义VG2技术V2G技术实现了电网与车辆的双向互动,是智能电网技术的重要组成部分。V2G技术的发展将极大地影响未来电动汽车商业运行模式。V2G技术还使得风能、太阳能等新能源大规模接入电网成为可能并实现。通过V2G技术，可用电动汽车来储存风力和太阳能发出的电能，再稳定送入电网。应用V2G技术和智能电