美國開發(fā)首款車輛V2G網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

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)。