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电动汽车与电网协同模拟工具

“电动汽车与电网协同模拟工具”(https://ev-simulator.wri.org/)旨在为建筑能源管理者、配电服务运营商、充电运营商和车队运营商提供在线的定量分析。该工具以模型为基础,能够帮助工具使用者评估电动汽车充电对某一地区低压配电网的潜在影响,以便及早规划未来电网容量升级。此外,该工具还可用于量化分析电动汽车与电网协同技术(如有序充电、V2G)对缓解配电网扩容的作用。 

执行摘要

电动汽车的渗透率不断提高,将对配电网(由变压器、变电站及线路组成)带来巨大影响。为满足电动汽车的充电需求,电网企业需投入大量资金对本地配电系统进行扩容升级。而通过电动汽车与电网协同(VGI),能过将电动汽车做为可调节负荷或移动储能,通过削峰填谷,保障配电网稳定、安全地运行。为实现这一目标,电动汽车必须具备管理充电或支持车辆与电网之间双向互动的能力,分别称为“有序充电”及“双向充放电”(V2G)。

“电动汽车与电网协同模拟工具”(https://ev-simulator.wri.org/)是以模型为基础的模拟工具,主要提供两大功能:

  • 帮助建筑能源管理者、配电服务运营商、充电运营商和车队运营商确定电动汽车渗透率达到何种水平时,会导致某一地区的变压器、变电站或多个变电站超负荷运行。该工具还为未来配电网扩容升级提供参考,确保电动汽车的充电负荷不会超过变压器(或变电站)的当前容量。
  • 帮助建筑能源管理者、设施所有者、配电服务运营商和充电点运营商通过车网协同优化电动汽车充放电负荷曲线,以延后或避免进行成本高昂的电网升级(称为“延缓配电系统投资”),通过削峰填谷降低用户电力成本,或利用电动汽车作为表后储能系统,就地消纳分布式太阳能的发电。在这种情况下,工具将生成优化的电动汽车充放电负荷曲线,帮助工具使用者直接管理每个电动汽车的充电(或放电)时间及功率。

该工具采用蒙特卡罗模拟与线性规划的方法,以未来电动汽车的渗透率、电动汽车充电和行驶行为、充电设施的可获性等作为模型输入,预测不同情景下、某一地区电动汽车充电(或放电)负荷曲线及对配电网的影响。该工具以美国、欧洲和中国现有研究数据为基础,预定义电动汽车的默认充电和行驶行为,以便工具使用者快速开展电动汽车对电网影响的“预评估”。同时,工具鼓励用户“本地化”模型输入,从而更准确地模拟未来不同发展情景的结果。该工具还有助于用户计算某一配电系统下,电动汽车智能有序充电及V2G的具体策略(即优化后的电动汽车充放电负荷曲线)。

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