考虑电动汽车消纳新能源的微电网优化运行研究

李博洋 白迪 王依娜

摘要：本文基于当前我国电动汽车无序充电情况对电网运行带来的影响，以及新能源消纳方面存在问题进行分析，以此来提出消纳新能源的微电网运行优化策略，通过这种方式促使电动汽车实现消纳新能源，降低我国能源浪费率。就此本文首先对微电网进行概述，然后从多个角度分析基于新能源的微电网数学模型，昀后探讨微电网优化运行策略，以此为相关人士提供有价值的参考依据。

关键词：电动汽车;新能源;微电网;优化运行

前言：

随着当前我国社会经济发展，交通运输量也随之呈上升趋势发展，在这样的发展背景下，我国电动汽车保有量随之得到相应的增长，而大量电动汽车随机充电势必会增加电网运行负担，同时也不利于电网安全稳定运行，与此同时国家大力推行积极应用可再生能源，但因其具有总发电量比较大，在出力上存在间歇性，并网消纳具有一定困难，这对我国可再生资源产业经济长远发展有一定的阻碍影响，就此本文通过探讨考虑电动汽车消纳新能源的微电网优化运行，对实现我国新能源大范围发展有积极性意义。

一、概述微電网

所谓微电网，是当前我国科学技术大力发展背景下研发的一种新型网络结构，同时这也是当前实现配电网主动运行的有效方式 [1]。具体来讲，微电网是由一组微电源、负荷、储能系统以及控制装置共同组合而成的系统单元，通过该系统单元，来对负荷多种类型能源形式进行高度可靠性、安全性的供给目标。从整体上来看，微电网所使用的电源大多数情况下是容量相对比较小的分布式电源，该种类型电源中含有电力电子接口小型机组，主要储能装置由微型燃气轮机、小型风力发电机组、燃料电池、超级电容、燃料电池、飞轮及蓄电池、光伏电池等等，将该电源接在用户侧，具有成本投入低、电压低以及污染影响小的应用优势 [2]。基于以上，加大对微电网的研发力度和应用，能够进一步推动分布式电源、可再生能源两者扩大化接入，从而实现我国传统的电网发展模式朝向智能化网络发展模式过渡，具有积极性发展意义。

二、基于新能源的微电网数学模型

（一）光伏发电

公式 a为光伏发电出力模型，公式中 I pv、Isc、Uoc分别表示的是输出电流、光伏电池短路电流以及开路电压;对于输出电流 Ipv，具体指的是基于不同条件天气状况下，光伏电池电压 U pv相对应的输出电流。

在上述等式左边全部是变量。就本文所讲的考虑电动汽车消纳新能源的微电网优化来讲，整个微电网优化中心就在于储能电池和电动汽车这两种模型优化，同时优化的难点之处就是上述两种模型约束条件全部是非线性约束。基于以上，微电网系统在运行过程中，不仅仅要满足上述公式 i中提出的约束条件，还要注意系统在运行期间难免会出现各微电源、符合在某时间段发生抖动、持续性波动等状况，因此也就无法准确判断当前微电网出力状况，对于上述情况一般以非线性的方式进行优化。

就本文考虑电动汽车消纳新能源的微电网优化运行研究能够看出，电动汽车以及蓄电池在运行方面有一定的规律特征，举例来讲，在时间段为凌晨 1点到凌晨 5点这段时间内，微电网运行状态处于低谷状态，因此负荷相对比较低，同时需要的电价相对也非常低。但如果换个角度来讲，该时间段为风力发电出力比较强的时间段，同时电池和电动汽车因运行一天，正处于电荷量偏少时，而且还要为第二日的负荷高峰做相应准备工作，这种情况下可判断微电网中富余电能应充入电动汽车和储能电池中。基于上述假设背景，结合外部条件、人为经验电动汽车和储能电池运行状态进行分析，以此对微电网优化运行进行相应计算。

通过对上述公式进行分析能够看出，完成优化后的模型是基于线性约束条件进行的优化。从整体上来看本文考虑电动汽车消纳新能源的微电网系统模型优化，主要有储能电池和电动汽车两种非线性约束条件，将其转变为线性约束条件来提升微电网优化成效。

总结：综上所述，本文通过对新能源的微电网数学模型进行相应计算，以此为基础来对电动汽车的微电网运行进行优化，以此来实现新能源消纳这一目标，通过转变线性约束条件的方式，基于用户对电动汽车基本使用需求为前提，以此来提升新能源在其中的利用率，同时满足对于电网负荷的削峰填谷以及经济化的目标，具有积极性应用意义。

参考文献

[1]吴祝李，陈益华，赵景飞，等. 计及新能源的微电网优化策略研究[J]. 智能电网：汉斯，2019，009（003）：P.119-129.

[2]丁宇劼. 基于可再生能源与储能系统的微电网模型及其优化运行仿真研究[J]. 电气制造，2020，015（001）：36-40.

[3]王飞飞，吴燕，王锦涵，等. 新能源微电网供电在产业园区建设中的应用研究[J]. 机电信息，2019，000（017）：54-55，57.

[4]彭怀德，王敏，方正.考虑功率交换的微电网群协同规划研究[J]. 可再生能源，2019，037（006）：866-871.