引言

近年来，中国电动汽车（electricvehicle，EV）到2021年，保有量迅速增加，达到912.4万辆，可储存约4.5亿千瓦时电能。巨大的储能容量使EV成为一种新的分布式储能资源。充分利用具有负荷和电源性能的EV，合理配置EV进行充放电，不仅可以降低EV入网带来的负荷压力，还可以参与电网辅助服务，解决电网频率波动、电压下降、负荷分布不平衡等问题。与传统调节机组相比，它还具有选址灵活、环保的特点。此外，对于EV车主来说，参与电网辅助服务也可以给他们带来额外的收入，实现用户和电网的互利共赢。

1V2G在电力系统中的作用

当大量电动汽车接入电网，充分发挥其作为储能设备的优势时，对电网有以下作用。(1)削峰填谷，提高负荷率和设备利用率，减少系统规划建设投资，提高电网稳定性。(2)为系统提供调频服务。电网运行管理的一个重要方面是利用电能储备调节电压和频率，从而有效避免功率不平衡或系统振荡。电动汽车作为可控负荷接入电网，可以用来调节系统中能量的不平衡，从而保持电网的频率稳定。(3)丰富电网运行的调控手段。通过控制电动汽车的充放电时间，可以改变电力系统的趋势分布，减少热点地区的负荷；也可以作为备用电源，在电网事故中快速恢复重要负荷的供电。

2.大规模建设充电设施造成的问题

首先，如果这种随机充电行为集中在能耗高峰期，那么在时间、地点、需求负荷等方面对传统电动汽车充电是一种不确定和不可控的模式，将对电网产生巨大影响，特别是电动汽车充电设施大规模建设后，配电网将安全稳定运行。其次，电网基础设施投资巨大，需要提高规划能力，增加基础设备投资。目前，建筑容量用于充电和充电的初始设备在同一时期达到峰值容量，但配电适配器的平均利用率很低，导致大量的投资浪费。基于功率控制器的充电技术命令适用于单个配电适配器提供多个充电桩的场景，并得到了广泛的应用。通过电源控制器、配电适配器状态加载，实时收集配电站区域、信息设备、国家信息、能源信息、充电信息和报警信息。基于能源技术控制器的车辆充电方法是取代智能电网中储能设备的传统单向电。

3配网自动化主站电动汽车与电网智能互动

3.1有序充电控制策略

有序充电是指在满足EV用户充电需求的同时，调节EV的充电时间和充电功率，从而达到参与电网调峰的目的，根据不同的优化目标产生不同的有序充电控制策略。利用二次规划和动态规划的数学模型，以减少配电网的有功网损为优化目标，提出了配电网EV充电的控制方法。针对一个地区不同类型的EV，制定了有序的充电控制策略，旨在抑制电网负荷波动，降低用户充电成本。通过制定动态分时电价，用户可以根据电价独立响应，实现有序充电，达到降低负荷峰谷差的目的。在综合考虑双方的需求和约束后，建立游戏模型，找到双方的平衡点来制定电价，通过用户对电价的独立反应减少负荷方差。考虑到EV与综合能源系统的互动，提出了动态分时电价指导策略。模拟表明，它有效地抑制了EV的无序充电，降低了综合能源系统的峰值和运行成本。

3.2分散式控制框架

随着人们对EV的接受度越来越大，随机分散接入电网的小容量私家EV和商用车越来越多，这些EV也可以参与足够数量的辅助服务。分散控制通过智能充电设施连接电网，EV根据提前设定的控制策略直接自治地参与辅助服务。分散控制的一个特点是无需统一调度和预测EV可调度容量，施工成本低，更适合社区配电网、微电网调频、调压场景等无法集中管理、需要EV即插即用的应用场景。分散控制的另一个特点是决策过程在本地进行，因此可以根据车辆和用户的需要灵活调整控制策略，提高用户响应，对通信和计算能力的要求较低。只需通过充电设施和电网检测设备通信获取电网信息，通过EV通信获取实时状态，就可以决定EV所需的充放电功率。设计自适应下垂控制策略，结合EV电量调节调频功率。虚拟同步机分散控制策略，结合EV电池SOC进行频率和电压调节。计分散模糊控制器根据用户充电需求提供一次和二次频率调节，但分散控制的效果受用户行为和检测设备的影响较大，控制可靠性低，精度低，难以保证整体最佳。

3.3储能系统

储能系统的功率性能是电池容量的三倍以上，可以满足电网双向充电侧的需求。为了保证储能系统的安全性和可靠性，在防火防雷方面进行了专门的设计，保护土地和能源质量。一是消防安全。两个独立的灭火系统。每个电池单元都配备了电池状态下的热气雾剂单元，自动触发保护170个。同时，传统的七氟丙烷灭火系统安装在容器中。二是防雷防疫。容器顶部装有雷击，容器底部装有设备性能。电池电阻高。第三，能源质量。储能系统对电网电能质量的影响主要是确定储能适配器(计算机)。根据千兆字节/t34120-2017的总体设计，“储能适配器储能系统电气技术规范”可以有效防止储能系统影响电网的能源质量。

3.4功率分配技术

功率分配是指在调度中心确定EV集群所需的总功率后，对集群中的EV个体进行功率再分配的技术。功率分配不能简单地平均计算。关键是在满足整体所需功率的基础上，使每个EV提供的功率更加合理。因此，必须结合EV的电池状态进行计算。其中，对于调频场景，根据每个EV的SOC对调频功率进行加权分配。由于EV型号不同，相同SOC代表的电量不一定相同，因此也考虑了EV电池容量。上述方法计算简单，应用广泛，但考虑因素较少，难以保证系统的整体控制效果，因此有许多优化分配方法。根据不同EV的充电时间和充电量，优化EV的充放电功率，在容量有限的情况下提高EV的充电效率和应急备用能力。根据调度中心计划的充放电功率信号，结合EV状态信息，以调度中心提供的功率信号与EV实际充放电功率的最小方差为目标函数，采用粒子群算法解决，获得满足电网峰值调整需求的EV最佳充放电功率。

结束语

在V2G模式下，电动汽车克服了传统电源和电网“双向通信、单向能源输送”的局限性。凭借双向传输的特点，突破了原有的电网运行模式，实现了发送、输送、配送、用户互利的双赢局面，具有削峰填谷、减少网络损失、提高用户经济效益的优点。V2G系统商业应用后，热点区域V2G可作为储能，减轻电网负荷；当电网发生事故时，V2G也可作为快速恢复用户供电的手段，提高系统可靠性，根据电动汽车充放电数据进行更准确的负荷预测，为电网侧制定合理有效的需求侧管理策略提供支持。