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电动汽车与电网互动技术与应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    U469.72
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于电气工程学科,涉及动力与电气工程、用电技术等专业。2017年,中国销售新能源汽车55.6万辆(其中电动汽车占比84%),同比增长69%,销售量和保有量持续爆发式增长,中国已经成为世界上电动汽车拥有量最大的国家。大量电动汽车无序接入电网,将给用电负荷峰谷差日益加大的电力系统带来新的供电压力,加重局部电网存在的电压跌落、支路容量不匹配等问题,严重情况下导致局部电网瘫痪。研究和应用电动汽车与电网互动技术(Vehicle-to-grid,V2G),实现规模化电动汽车的有序用电,不仅可解决上述问题,还可为电动汽车用户带来收益,实现多方共赢。 电动汽车具有时空分布分散且易受天气等多种随机性因素影响的特点,仿真建模困难;电动汽车单体容量小、规模庞大、所有者多样,实现其规模化有序参与电网互动调控难度巨大;此外,国内外能实现车网之间能量双向流动的充放电机几乎是空白,V2G的协调控制技术和试验验证手段匮乏,这对V2G技术的应用提出了问题和挑战。针对上述问题,该项目依托《电动汽车与电网互动技术研究》等多个国家863重大科技项目,基础理论研究与技术设备开发和实验验证相结合,攻克了V2G仿真建模等关键技术,研制了充放电机等系列化互动设备和试验检测设备,开发了互V2G充放电控制系统、V2G互动协调控制系统和互动实验验证系统,实现了以下创新: ①首次提出了考虑动态时空分布的电动汽车充放电需求仿真预测模型,可有效反映大规模电动汽车充放电需求和充放电能力的动态变化特性;②首次提出了电动汽车参与电网削峰填谷、提供调频和备用服务的车网互动协调控制策略,实现了规模化电动汽车与电网互动的协调控制;③首次提出了数值仿真和实物模型相结合的互动混合实验验证方法,实现了对20000辆以上规模电动汽车与电网互动的验证评估;④首次提出了三网互动设备的检验检测评价指标、方法和标准体系,构建了电动汽车与电网互动关键设备及系统智能型一体化试验检测平台,实现了充放电设备功能/性能测试和故障诊断的智能化。 项目共获得发明专利授权23项,获批软件著作权21项,发表论文23篇(其中SCI论文6篇),制修订26项相关国际、国家和行业标准(其中国际标准12项),撰写相关专著3部,2项科技成果通过鉴定,填补了国内外电动汽车与电网互动相关领域的多项技术空白。由世界电动车协会主席、陈清泉院士担任主任委员的鉴定专家组认为,“该项目在互动仿真模型、互动协调控制策略、充放电设备试验检测等方面技术先进,整体达到国际领先水平”。近2年来,项目参与单位依托该项目相关技术研制的系列化充放电设备和互动系统等产品已在辽宁、江苏、海南等28个省(直辖市)得到应用,累计实现合同额约9.84亿元,实现利润2.62亿元,为电动汽车提供充换电服务625万次,累计充电电量1.82亿度,减少二氧化碳排放共21万吨,创造了良好的经济效益和社会效益。
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