直流母线技术如何变V2G为V2X，实现源网荷储车的友好互动？

2018-03-30 16:06

共直流母线的微网应用技术

直流微网是指以电力电子变换设备为纽带，通过稳定、快速的控制系统，将直流发电、储能及直流负载等各种元素柔性融合的微网系统。

为什么要做直流微网？我们身边的负载，例如电动汽车里面的电池，储能电池、分布式电源、电脑、LED灯、变频冰箱、洗衣机、空调等都是直流负载，如果用交流输电再转换成直流，就会存在很多能量的损失，那为什么不直接挂在直流母线上呢，这就是直流母线提出的初衷。

直流母线技术如何变V2G为V2X，实现源网荷储车的友好互动？

以光伏系统为例，光伏出来的都是直流电，通过DC/DC的电压变换，然后做DC/AC挂到交流母线上。储能也是通过直流变交流挂到网上。将光伏发电传送到车上的时候，不但要把直流变成交流，还要再把交流变成直流，这样能量就会有无谓的损失。上图中右侧是直流微网的架构，把光伏、储能和汽车都直接并在直流侧，用一个超级PDU做能量的分配，实现在直流端能量的直接的相互的流动。

直流母线技术如何变V2G为V2X，实现源网荷储车的友好互动？

上图是某园区微网的示意图。上图蓝色的部分是直流母线，用的是1250的双分裂变压器，每边挂的负载都是对称的，每一条母线上挂了500kw的光伏，200kw的储能，以及功率为200kw的电动汽车充放电的系统，并且还挂载了一些直流负载，这样就形成了一个自治的小的直流微网，再通过双向变换器与交流侧做能量的变换，这样就实现了很大一部分能量的自治，例如白天光伏发的电可以直接储能给电动汽车充电，在白天用电负荷比较大的时候汽车放电，在直流侧需要能量或者能量多余的时候就可以通过AC/DC的双向变换器，或者叫四象限模块，连接到交流侧配网，把电送到交流侧或者从交流侧取电，减少从大电网的取电，实现小区域的自治。

直流母线技术如何变V2G为V2X，实现源网荷储车的友好互动？

在这样的系统里面，不得不提到车的作用。电动汽车是未来的发展趋势，这里引用国网提出的电动汽车V2G的概念，V2G就是车对电网放电的意思，引进直流母线之后，就不用先V2G，然后再G到负荷了，直接就可以V2H或者V2L，这样就形成了一个新的概念 “V2X”，即通过直流侧的交互，做到源-网-荷-储-车的友好互动，实现车对多种能源直接充放电的管理。

直流母线技术如何变V2G为V2X，实现源网荷储车的友好互动？

以其他地区的微网为例，例如上图左半部分，用一套能量管理软件把配电、光伏、充电、储能这些相对独立的东西统一管控起来，可以算是做到了能量的深度调配和利用，但是个人觉得这还不是一个最佳的方案。

我们把配电、光伏、储能、充电等电力电子设备高度集成，做到一个箱变里面，外面接10kv，配交流和直流两条母线，交流的负载做到交流母线上，直流的负载做在直流母线上，这样一个箱变就解决了四个箱变的问题，用一个箱变的投资代替四个箱变的投资，设备的综合投资包括占地面积、集约程度都会有一个很大的进步，就会形成一个高度集成的系统。

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