美國開發(fā)首款車輛V2G網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
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美國西南研究院(SwRI)日前開始正式推廣第一代車輛到電網(wǎng)(V2G)集中管控系統(tǒng),用來管理控制大批量電動(dòng)汽車的充電操作,早些時(shí)候該系統(tǒng)已經(jīng)得到了德克薩斯州電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)的認(rèn)證。當(dāng)電網(wǎng)頻率遠(yuǎn)低于正常工作頻率60赫茲時(shí),SwRI研發(fā)的這套系統(tǒng)可以自動(dòng)推遲汽車充電時(shí)間,此創(chuàng)新型智能電網(wǎng)管控系統(tǒng)意味著支持穩(wěn)定電能輸送的技術(shù)已逐步走向成熟。
電能在人們需要的時(shí)候必須立刻就能夠使用,但電能儲(chǔ)存技術(shù)一直是困擾其推廣的難題。因?yàn)楣╇娫O(shè)備向電網(wǎng)中供給的能量和人們需求的消耗量始終存在著波動(dòng),很難達(dá)到長時(shí)間的均衡,所以像ERCOT這樣的組織機(jī)構(gòu)必須不斷調(diào)整向電網(wǎng)供應(yīng)的電量,以保證電能維持在合適的頻率等級(jí)上;當(dāng)頻率脫離正常范圍值的時(shí)候,這些機(jī)構(gòu)還必須對供電量做出快速高效的調(diào)節(jié)。風(fēng)能、潮汐能等替代能源也會(huì)出現(xiàn)供電頻率的波動(dòng),面對這些穩(wěn)定性不夠高情況,SwRI研發(fā)的技術(shù)就非常實(shí)用了,可以幫助把這些綠色能源有效地整合到電力基礎(chǔ)設(shè)施中。
SwRI車輛到電網(wǎng)集中管控系統(tǒng)是商用電能技術(shù)研究中心(CCET)智能電網(wǎng)示范項(xiàng)目的一部分,該項(xiàng)目得到美國復(fù)蘇和在投資法案的授權(quán),由CCET和美國能源部共同提供資金支持完成。
SwRI管控系統(tǒng)在不間斷分析電網(wǎng)頻率的基礎(chǔ)上,對大量電動(dòng)車輛的充電操作進(jìn)行管控:當(dāng)電網(wǎng)頻率低于ERCOT規(guī)定的最低值時(shí),該系統(tǒng)對一部分車輛自動(dòng)停止充電,降低整個(gè)電網(wǎng)的負(fù)載,使得電網(wǎng)頻率回復(fù)到正常范圍內(nèi)。
SwRI研發(fā)的集合系統(tǒng)也是ERCOT快速響應(yīng)管控服務(wù)(FRRS)試點(diǎn)工程的重要組成部分,該項(xiàng)目的目的是為了提高電網(wǎng)頻率偏移發(fā)生時(shí)的響應(yīng)速度。發(fā)電設(shè)備根據(jù)負(fù)載設(shè)備消耗電能變化增加或減少供電量,在常規(guī)的頻率管控服務(wù)中響應(yīng)時(shí)間在幾秒到幾分鐘不等;快速響應(yīng)管控服務(wù)要求發(fā)電設(shè)備對電網(wǎng)負(fù)載變化產(chǎn)生及時(shí)響應(yīng),幫助減小頻率降低程度,保證頻率始終維持在正常范圍內(nèi)。
SwRI車輛到電網(wǎng)集中管控系統(tǒng)得到ERCOT的認(rèn)證是非常重要的,因?yàn)橹挥羞@樣那些接受電網(wǎng)服務(wù)的電動(dòng)車用戶才能得到切實(shí)的利益,舉例來說用戶在不使用電動(dòng)車的時(shí)候把電動(dòng)車接入電網(wǎng),用電高峰電池組中的電能輸送到電網(wǎng),用戶可以得到額外的收入。SwRI面對的最大挑戰(zhàn)是如何讓嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)測、記錄電網(wǎng)頻率和能量等級(jí),并在少于一秒的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng);最終它們出色地解決了這個(gè)問題,考慮到所有硬件和軟件延時(shí),SwRI系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間低于0.5秒。
SwRI管控系統(tǒng)檢測到電網(wǎng)頻率低于規(guī)定值的時(shí)候,系統(tǒng)自動(dòng)停止對車輛充電,直到電網(wǎng)頻率恢復(fù)到正常值才會(huì)再次為車輛充電。自動(dòng)控制是該系統(tǒng)最大的優(yōu)勢,有助于節(jié)省人為干預(yù)造成的時(shí)間損失,也讓ERCOT每時(shí)每刻都掌握當(dāng)前電網(wǎng)電能數(shù)據(jù)。