考虑补偿激励的电动汽车多区域优化调度策略

针对充电区域内分布式新能源(DRE)与电动汽车负荷供需不均的问题,提出一种考虑补偿激励的电动汽车多区域优化调度策略,引导电动汽车前往不同充电区域充电,以促进DRE就地消纳.首先,基于需求价格弹性及用户时间焦虑建立电动汽车用户需求电量模型.其次,基于剩余电量可达原则和空闲时间冗余原则将电动汽车划分为可响应和不可响应集群,利用基于后悔理论的充电区域决策模型对可响应集群按区域作进一步划分.最后,建立电动汽车多区域优化调度模型,从最大化充电服务商经济效益及DRE消纳程度两个方面对充电价格进行优化.通过仿真验证证明所提优化策略能够充分考虑时间焦虑和价格弹性对电动汽车用户的影响,充分挖掘用户的响应潜力,在降低DRE消纳偏差量和提高充电服务商经济效益方面具有明显效果.

空间约束下电动汽车无线充电系统磁耦合结构优化

电动汽车无线充电系统在尺寸大小与位置偏移等因素的影响下,会导致系统传输能力下降。为了在空间约束条件下提升系统的输出功率、传输效率及抗偏移能力,针对位置偏移与底盘高度不同的实际情况,在经典D4线圈的基础上分别设计了收发端非对称D4和收发端非对称D4Q双层线圈磁耦合结构,以提高耦合系数和抗偏移能力。在不同方向的偏移和旋转的情况进行仿真测试,表明收发端非对称D4Q双层线圈在出现横向偏移300 mm、纵向偏移400 mm、传输距离230 mm和旋转偏移45°以内具备无线电能传输能力。通过搭建实验平台对偏移进行测试与验证,结果表明,所提出的收发端非对称D4Q磁耦合结构的最大输出功率相对于收发端对称D4磁耦合结构增加约60.34%,最大传输效率增大11%。

建筑电气节能系统的谐振抑制方法研究

文章建立谐振拓扑模型,提出整流电路、逆变电路以及无线电能传输系统线圈的设计方案,并对线圈传输效率进行分析。结果表明,系统整体性能受耦合线圈参数值的影响较大。因此,需要调整品质因数与耦合系数值来提高系统整体性能,通过仿真验证实验电路的可靠性和可行性。

考虑EV充放电意愿的园区综合能源系统双层优化调度

随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及度的不断提高,工业园区内的EV用户日益增多,其充放电行为给园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的规划运行带来极大挑战。文中提出考虑EV充放电意愿的PIES双层优化调度。首先,基于动态实时电价、电池荷电量、电池损耗补偿、额外参与激励等因素建立充放电意愿模型,在此基础上得到改进的EV充放电模型;然后,以PIES总成本最小和EV充电费用最小为目标建立双层优化调度模型,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将内层模型转化为外层模型的约束条件,从而快速稳定地实现单层模型的求解;最后,进行仿真求解,设置3种不同场景,对比所提模型与一般充放电意愿模型,验证了文中所提引入EV充放电意愿模型的PIES双层优化调度的有效性和可行性。

电动汽车无线充电系统中弯道互感优化研究

针对采用感应耦合电能传输技术的电动汽车无线充电过程中,汽车内部的能量拾取线圈在转弯过程中互感下降问题,提出使用内嵌入圆形线圈进行补偿,并通过遗传算法、理论推导和仿真验证,得到了补偿线圈最优化匝数和统一规格参数。通过搭建COMSOL Multiphysics平台、MATLAB/Simulink平台结合的仿真平台和实物实验平台,实验数据证实:在转弯时采用内嵌圆形线圈进行补偿,优化补偿后互感波动保持在±0.4%左右,由于互感波动的平稳,使得电动汽车能量拾取系统电压优化补偿后波动为3.6%。

具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率优化

开发基于感应功率传输的无线充电系统是一个很有前途的研究领域。本研究的目的在于,在给定谐振频率和给定发射线圈和接收线圈之间距离的情况下,优化具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率。这些约束反映了线圈的尺寸限制、输入电压限制下所需的传输功率,以及部件上的过电压。为了达到目标,制定了优化标准。已经为频域中优化标准的每个组件建立了对无线充电系统谐振电路参数的依赖性。由于这些依赖关系看起来非常复杂,在给定的情况下利用参数之间的联系,并采用最小二乘法的切比雪夫多项式近似,它们在优化任务中被简化为一个变量。因此,理论上已经获得了指示优化标准满足的谐振电路参数。利用为电动卡车ET-20132专门制造的无线充电系统对所提出的约束效率优化方法进行了实验验证。实验和理论的比较表明,它们在谐振频率上具有良好的收敛性,由数学模型中的假设引起的谐振频率偏差是可接受的。经实验证明,无线充电系统的效率为91%。

电动汽车充电站供电系统无功补偿与谐波治理

首先讨论了电动汽车充电设备的分类及它们对供电系统电能质量的影响。其次,介绍了适用于大型充电站的无功补偿与谐波治理手段及其基本原理与构成。最后,提出了一套适用于充电站的有源电力滤波装置设计方案,仿真实验结果证明了该方案的正确性及有效性。

适用于分段式动态无线充电的T型抗偏移补偿拓扑

近十年无线充电和电动汽车技术发展迅速,但是电动汽车发展遇到动力电池瓶颈和充电难问题,因而动态无线充电方案被提出。针对动态无线充电过程中,传输功率容易随偏移距离变化而剧烈波动的问题,从平缓传输功率波动的角度,在保证高传输效率和软开关的前提下,提出适用于动态无线充电的一次侧T型补偿拓扑及其参数设计方法。所设计T型补偿拓扑具有在宽偏移范围内保持传输功率稳定的特性,降低了一次侧控制系统的调控负担,同时还具有空载限流保护功能。最后搭建了500W原理样机,在侧向偏移百分比小于40%范围内,传输功率基本保持不变,表明了该补偿拓扑和设计方法的有效性。

磁耦合谐振式电动汽车无线充电线圈设计与优化分析

针对现有的电动汽车充电桩充电效率低、充电不方便等缺点,提出了磁耦合谐振式电动汽车无线充电线圈的设计和优化方案.通过分析空间载流线圈的磁场分布,为抵消线圈自感的影响,建立了串联谐振充电和并联谐振充电两种电路模型,并对其进行了理论与仿真分析.基于串联电容谐振充电方式,提出了采用中继线圈的方法进一步提高线圈充电的效率和传输距离.仿真结果表明,采用中继线圈方式的充电效率可达95%.

基于激励补偿机制的电动汽车充电站规模优化

针对电动汽车用户行为的随机性和特殊性,基于排队理论建立了考虑误工补偿、环境价值补偿的用户充电费用最小和充电站充电设施费用最小的多目标数学模型;研究不同充电站规模、补偿情况下用户和充电代理商的收益变化,为合理选取充电站建设规模提供参考方案。与此同时,文章采用了日前申报机制引导电动汽车用户的充电行为。研究结果表明,通过合理的配置充电设施,可以使电动汽车用户和充电站均获得理想收益,从而验证了所建模型的实用性和有效性。

静止无功发生器在电动汽车充电站中的应用研究

电动汽车(EV)充电机为非线性负荷,它的接入对电力系统的电能质量会造成一定影响,有必要对由其构成的充电站采取一定的措施。本文给出了电动汽车充电机和静止无功发生器(SVG)的数学模型,并在DIgSILENT/PowerFactory上搭建了含SVG的汽车充电站仿真模型。然后通过一个算例来验证SVG对电网具有无功补偿和抑制电压波动的作用。结果表明充电机工作于充电过程时,SVG可以对无功进行有效的补偿,对电网的功率因素、电压波动具有有效的治理作用。

基于变结构补偿网络的WPT恒流/恒压充电系统

针对电动汽车充电无线电能传输(WPT)系统的网络补偿技术,研究了一种LCC-LCC/S型变结构补偿网络。通过开关控制,能够将松耦合变压器的原/副边补偿网络由恒流源-恒流源特性,切换为恒流源-恒压源特性,从而实现变化负载工况下的恒流或恒压输出,用以满足动力电池的充电需求。针对变结构切换过程中硬开关能量冲击导致的高电压应力问题,本文提出了根据电流极性切换开关的控制策略,进一步优化了开关切换时序,实现模式切换的平滑过渡。最后搭建一个1 kW等级的实验样机,输入为400 V稳压源、输出为模拟电池假负载;利用定宽定频控制实现了10 A恒流输出及105 V恒压输出,在负载变化扰动下的稳态输出波动较小,且实现了逆变器的零电压开通。通过模式切换暂态冲击实验验证了本文所提方案的合理性。

基于基波磁通补偿的电动汽车充电桩谐波抑制研究

电动汽车充电桩工作时会给电网带来谐波污染,研究其谐波抑制方法对将来大规模充电桩接入具有重要意义。针对三相不可控整流充电桩的谐波问题,对传统基波磁通补偿电路进行改进,在一次绕组侧采用两线圈取代原有的单线圈,并结合基波单调谐电路与无源滤波器提出了一种改进型谐波抑制方法。仿真结果表明,改进后的三相不可控整流充电桩所产生的谐波含量相较改进前下降了3.27%,该方法能够有效提高谐波抑制效果。

电动汽车LCL复合型无线充电研究

为了满足电动汽车电池的充电需求,从改进线圈结构出发,提出了原边采用LCL结构,副边采用新型复合型结构的两线圈结构,对该结构进行磁耦合谐振时的理论分析。副边结构中存在3个可变补偿电容,通过改变磁能再生开关MERS的导通角α对可变补偿电容的电容值进行调整匹配,可得到电动汽车最大功率(MP)充电、恒流(CC)充电、恒压(CV)充电的3种充电模式,同时能使系统稳定工作于耦合谐振状态。搭建了系统模型,分析了在MP,CC,CV 3种方式下的3个可变补偿电容的状态,并对可变补偿电容结构进行进一步分析。搭建了Simulink模型与实验平台,结果表明通过改变3个可变补偿电容MERS的导通角,即可得到电动汽车CC,CV,MP的充电状态。该新型结构对电动汽车磁耦合谐振式充电有着重要影响。

电力无功补偿在腰英台油田的应用

腰英台油田电力系统是经过3年产能建设逐步建成的,分段设计分段施工,使得腰英台油田供电线路压降较大,功率因素较低,增加了油田企业支付无功电费的成本,严重时不能及时地保证油田机井的正常用电。腰英台油田电力系统存在的问题是系统功率因数过低引起的,所以确定对腰英台油田电力系统实施无功补偿的技术改造。通过无功补偿技术改造项目的实施,功率因数达到并超过国家规定的0.9以上,大大降低了企业用电成本,提高了腰英台油田电力系统的供电能力,改善电压质量,减少线路的电能损耗,提高电能的利用率,提高电力系统的运行可靠性,保证了腰英台油田正常平稳运行。

电费违约金的误解与辨正

电费违约金是电费回收中的重要法律问题,然而,无论是供电企业,还是司法部门,对其名称、功能、比例和属性等方面存在不少误解,影响了电费违约金功能的发挥。违约金和违约使用电费都是电费违约金的正确名称,而不能称其为滞纳金或罚款。电费违约金有赔偿性和惩罚性之分,适用比例也存在很大区别。电费违约金是在法定违约金的框架内,又赋予了当事人自由约定的权利,含有约定违约金的成分。

两元件电能计量装置接线错误判断方法探讨

论述用数字相位(伏安)表法测画出两元件电能计量装置的实测向量图,对照六角图确定进入电能表的电压、电流与电源电压、电流的关系,使技术人员能快速、准确判断两元件电能计量装置的接线错误,以便用更正系数退补电费,有效降低供电成本。

三相四线制三元件有功电能计量装置误接线时的更正系数

重提了电能计量装置更正系数的重要性,系统地列出了三相四线制低压电能计量装置的更正系数表。更正系数是电能计量装置误接线时退补电费的理论依据,及时定量退补电费可有效降低供电成本。

电动汽车无线充电系统建模与分析

在电动汽车充电优化的研究中,针对电动汽车无线充电系统谐振补偿最优选择问题,传统无线充电系统存在功率小、效率低等问题,增加谐振补偿网络能够提升系统传输性能,但会造成系统频率控制的不稳定现象。针对上述问题,采用电路理论对基于不同谐振补偿网络的四种无线充电系统进行建模,根据耦合系数变化时系统的电压增益变化和谐振补偿网络变化分析系统稳定性,根据输入输出功率和传输效率分析系统传输性能,对不同谐振补偿系统进行选择与优化。发现SS(串联-串联)型系统频率控制稳定性最高,优化系统工作频率和负载参数可有效提高SS型系统的输出功率和传输效率。仿真结果表明,SS型系统能够在高稳定性的前提下,实现高效无线充电,是电动汽车无线充电系统的最优选择。

一种高偏移容限的无线电能传输系统设计

针对电动汽车充电应用的感应式无线电能传输技术凭借其安全可靠、灵活方便的特点受到广泛研究。该技术所使用的松散耦合变压器通常存在较大的漏感,从而大幅降低变压器的耦合系数和系统的功率传输能力,当变压器的原副边在电动汽车泊车后发生偏移时,该特性尤为突出。提出了一种具有高偏移容限特性的感应式无线电能传输系统设计,其松散耦合变压器结合了螺线管型和双解耦绕组型线圈结构的耦合特性,可以实现更大的偏移范围;另外,给出了与所提变压器结构相匹配的电路拓扑适用条件,并分析总结了原副边采用不同的补偿拓扑以及电路输出端采用不同的连接方式时系统的输出特性。通过三维有限元仿真工具,在正对以及偏移条件下对变压器的耦合特性进行仿真分析,并在具有200 mm气隙间距的3 kW实验平台上进行实验验证。