包含电动汽车的风_光_储微电网经济性分析
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第３ ５ 卷 第 １ ４期 ２ ０ １ １年７月２ ５日
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． １ ４ Ｊ ｕ ｌ ２ ５， ２ ０ １ １ ｙ
／ 包含电动汽车的风／ 光 储微电网经济性分析
茆美琴 ，孙树娟 ，苏建徽
（ ） 教育部光伏系统研究工程中心 ，合肥工业大学 ，安徽省合肥市 ２ ３ ０ ０ ０ ９
Ｃ ｆ ｕ ｅ ｌ Ｆ Ｃ ＝
ρ
ａ ｓ ｇ
Ｉ ＝Ｉ ｃ ｘ ｐ Ｓ Ｃ １－ １ ｅ
ｍ １
－１ ］ ｃＶ ） ） （ （ Ｉ Ｖ ｃ ＝ １－ ｅ ｘ ｐ－ （ Ｉ） （ ｃＶ ） Ｖ １ ｃ ＝ －１ （ ） Ｖ Ｉ １－ ｌ ｎ （ Ｉ ）
２ β Ａｓ ＝ Ａｄ ｃ ｏ ｓ ２ 倾斜面太阳反射辐射强度 Ａｒ 为 ： １ Ａｒ ＝ ε Ａｎ （ １－ｃ ｏ ｓ ｒ β） ２ 倾斜面上总太阳辐射强度 Ａｔ 为 ：
Ｎ
Ｃ ｆ ｕ ｅ ｌ ＭＴ ＝
ｔ＝０
ρ
ａ ｓ ｇ
） ＦＭＴ （ ｔ
（ ） １ ６
（ ） ５
（ ） ６
）＝α ） ） ） ＦＭＴ （ ｔ Ｐｃ ＰＭＴ （ ｔ ｔ α ＋ＱＭＴ （ ０ ａ ＭＴ ＋ １（ ｐ ） （ １ ７ ）＝λＨｔ ） （ ） ＱＭＴ （ ｔ ＰＭＴ （ ｔ １ ８ ｏ Ｅ 式中 ： Ｃ ａ ｓ为 燃 料 价 ｆ ｕ ｅ ｌ ＭＴ 为燃气轮机消耗燃料费用 ； ｇ ρ （ ） 格； 为 燃 气 轮 机 在 时 刻 消 耗 燃 料 量； ＦＭＴ ｔ ｔ Ｐｃ ａ ＭＴ ｐ ） 为燃气轮机的额定 功 率 ； 为燃气轮机在时刻 ＰＭＴ （ ｔ ） 为 燃 气 轮 机 在 时 刻ｔ 的 产 热 ｔ 的输出功 率 ； ＱＭＴ （ ｔ 量； α λＨｔ ０ 和α １ 为系数 ； ｏ Ｅ 为燃气轮机的热 电 产 出 比 ； Ｎ 为时段数 。 ２． ４ 燃料电池 燃料电池消耗燃料费用与输出功率之间关系 如下 ： ） ） ＰＦＣ（ ｔ ｔ ＋ＱＦＣ （ （ ） １ ９ Ｈｇ ａ ｓ ｔ＝０ ）＝ηＨｔ ） （ ） ＱＦＣ（ ｔ Ｐ Ｃ（ ｔ ２ ０ ｏ Ｅ Ｆ ） 式中 ： 为燃 Ｃ ＰＦＣ（ ｔ ｆ ｕ ｅ ｌ Ｆ Ｃ为 燃 料 电 池 消 耗 燃 料 费 用 ； ； （ ） 料电池在时 刻ｔ 输 出 功 率 ＱＦＣ ｔ 为 燃 料 电 池 在 时 刻ｔ 产 热 量 ； 为燃料电池的热 Ｈｇ ａ ｓ为 燃 料 热 值 ； ηＨｔ ｏ Ｅ 电产出比 。 ２． ５ 蓄电池 蓄电池在时刻ｔ 的荷电量与蓄电池在时刻ｔ－１ 的荷电量 以 及 从 时 刻ｔ－１ 到 时 刻ｔ 系 统 能 量 的 供 求状况有关 。 当系 统 总 发 电 量 大 于 负 荷 用 电 量 时 ， 蓄电池处于充电状态 。 蓄电池在时刻ｔ 的荷电量可 表示为 ： ）＝ ＥＢ（ ） ） ） ） ＥＢ（ ｔ ｔ－１ ＥＧＡ （ ｔ ｔ ＋（ －ＥＬ （ η Ｂ ａ ｔ ｔ
２ （ ） ； 系数 ， 单位 ℃／ ｋＷ ·ｍ ａ 和ｂ 分别为参考日照下 ／℃ ， ／℃ 。 电流和电压变化温度系数 ， 单位 Ａ Ｖ ２． ３ 燃气轮机 燃气 轮 机 热 电 联 产 系 统 有 ２ 种 运 行 方 式 ： 以电 定热和以热定电 。 前 者 优 先 满 足 电 能 负 荷 需 求 ， 后 者优先满足热能负荷需求 。 燃气轮机的热电产出比 是常数 ， 机组输出功率与消耗燃料费用关系如下 ：
） 。购车费用 通常是个人 所 有） １ Ｅ Ｖ ｓ所 属 性 （ 可减小微电网系统储能设备投资 。 由车主承担 ， ） 的 ２Ｅ Ｖ ｓ 可 移 动 性。 可 将 别 处 多 余 或 便 宜 的 电能转运到电能需求量较大或电价较高处使用 。 ） ３ Ｅ Ｖ ｓ在 １ｄ 中 不 同 时 段 的 聚 集 性 和 分 散 性 。 夜 晚 相 对 分 散。 白 天 将 其 集 中 Ｅ Ｖ ｓ白天相对集中 ， 接入微电网 ， 通过一定的策略控制其运行 ： 当系统发 电量大于负荷需求量时 ， 吸收多余的电量 ； 当系统发 电量小 于 负 荷 需 求 量 时 ， 缺少的电量由电动汽车 补足 。 ） ４ Ｅ Ｖ ｓ快 速 充 放 电 特 性 。 电 能 的 双 向 流 动 适 合快速短期调用 ， 例如旋转备用等 。 ） 。 此外 ， Ｅ Ｖ ｓ有 ４ 种 荷 电 状 态 （ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｇ 其中 Ｓｍａ 下 限， 汽车 ｘ和 Ｓ ｍ ｉ ｎ分别为电池 充 放 电 量 上 、 ） 必须满足 Ｓｍ 电池在任何时刻ｔ 的荷电量 ＥＥＶ （ ｔ ｉ ｎ≤ ） 以保证汽车电池的可持续利用 。Ｅ ＥＥＶ （ ｔ Ｖ ｓ ≤Ｓｍａ ｘ， （ ） ， 接入微电网时应同时 满 足 Ｓ 以 保 Ｅ ｔ Ｓ ≤ ｕ ｌ ｏ ｗ≤ Ｅ Ｖ ｐ 证汽车的 正 常 行 驶 。 其 中 ， Ｓ ｌ ｏ ｗ为放电量最低限制 值， Ｓ ｕ ｐ为充电量最高限制值 。
ＰＮ ｖＮ ≤ ｖ ＜ ｖ ｃ ｏ 烆 式中 ： ｖ ｖ ｖＮ 为 额 定 风 ｃ ｉ为 切 入 风 速 ； ｃ ｏ为 切 出 风 速； 。 速； 为风力发电机额定输出功率 ＰＮ
２． ２ 光伏电池 ２． ２． １ 光伏阵列倾斜面上太阳辐射强度 任意倾斜面上的太阳光线入射角θ 任意时刻 、 Ｔ 由下式得到 ： ｃ ｏ ｓ ｏ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｏ ｓ ｏ ｓ ｏ ｓ θ δ＋ｃ δ· Ｔ ＝ｃ βｓ φｓ βｃ φｃ ｃ ｏ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ω ＋ｓ γｃ δｓ ω－ βｓ ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ γｓ δｃ ω＋ βｃ （ ） ｓ ｉ ｎ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｓ ｃ ｏ ｓ ｏ ｓ ３ δ ωｃ γ β φ 倾斜面太阳直接辐射强度 Ａａ 为 ： （ ） Ａａ ＝ Ａｎ ｃ ｏ ｓ ４ θ Ｔ 倾斜面太阳散射辐射强度 Ａｓ 为 ：
１ Ｅ Ｖ ｓ的能量需求特点
（ 称之为移 动 储 能 装 置 ） 相比于蓄电池（ 称 Ｅ Ｖ ｓ 有以下几点优势 ： 之为静态储能装置 ）
；修回日期 ： 。 收稿日期 ： ２ ０ １ １ ０ １ ２ ７ ２ ０ １ １ ０ ５ ２ ０ － － － － ； 国家自然科 学 基 金 资 助 项 目 （ 国家重 ５ ０ ８ ３ ７ ０ ０ １， ５ １ ０ ７ ７ ０ ３ ３） ） 。 点基础研究发展计划 （ 资助项目 （ ９ ７ ３ 计划 ） ２ ０ ０ ９ Ｃ Ｂ ２ １ ９ ７ ０ ８
— ３ ０ —
· 电动汽车与电网互动及其相关研究 · 茆美琴 ， 等 包含电动汽车的风／光／储微电网经济性分析
的每小时平均风速折算到风力发电机转轴高度处的 相应值 。 其表达式为 ：
ｃ ｘ Ｉ ＝Ｉ ｐ Ｓ Ｃ １－ １ ｅ
Ｈ α （ ） ｖ０ １ Ｈ０ 式中 ： ｖ 为目标高度 Ｈ 处的风速 ； ｖ ０ 为参考高度 Ｈ０ ／ 处的风速 ； 通常取 １ ７。 α 为地面粗糙度因子 ， 风能 与 风 速 的 三 次 方 成 正 比 ， 风力发电机的输 出功率 ＰＷＴ 由下式给出 ： ｖ＝
２ 包含 Ｅ Ｖ ｓ的微电网发电单元模型
文中微电网的发电单元模型主要考虑以下几类 分布式电源 ： 风力发电机 、 光伏电池 、 燃气轮机 、 燃料 。风力发电机和光伏电池将自 电池 、 蓄电池和 Ｅ Ｖ ｓ 然界的风 、 光资源 转 化 成 电 能 ， 属 于 不 可 调 度 电 源。 燃气轮机和燃料电 池 在 产 生 电 能 的 同 时 输 出 热 能 ， 属于可调度电源 。 蓄电池和 Ｅ 可 Ｖ ｓ 作为储能单元 ， 保证系统的可靠运行 。 下面分析各类电源模型 。 ２． １ 风力发电机 风力发电机每小时的发电量是由风力发电机转 轴高度处每小时的平均风速和风力发电机的输出特 性决定的 。 近 地 表 面 的 风 速 随 高 度 按 指 数 规 律 变 化， 在计算风力发电机的输出功率时 ， 必须先把实测
０ 引言
微电 网 是 一 种 将 本 地 可 再 生 能 源 发 电 系 统 、 清 洁能源发电系统 、 储能装置以及各类负载集成在一 正在受到越来越多的关 起的新 型 能 源 系 统 模 式 ， ［ １］ 。 注 由于太阳能和风能在时间和空间上的天然互 与单一的风能或光伏发电系统相比 ， 风、 光、 储 补性 ， 多能互补 微 电 网 能 够 有 效 地 减 少 蓄 电 池 的 容 量 配 置 。 但是由于风能 、 太阳能固有的波动性和随机性 ， 在微电网中 ， 蓄电 池 容 量 的 偏 紧 配 置 可 能 无 法 满 足 系统发电和用电之间的实时动态平衡 。 虽然通过配 置足够大容量的储 能 单 元 可 以 解 决 上 述 问 题 ， 但会 ［ ２］ 明显增加系统总的设备投资费用 。 ， ） 大多数 电 动 汽 车 （ 在行 ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ Ｅ Ｖ ｓ 驶过程 中 消 耗 的 能 量 来 自 大 电 网 或 者 微 电 网 ， 将 Ｅ Ｖ ｓ接入大 电 网 或 者 微 电 网 将 是 未 来 发 展 的 一 个 趋势 。 近年来 关 于 Ｅ Ｖ ｓ与 电 网 之 间 关 系 的 研 究 已 ［ ］ ３ ７ － 。 这些论文主 要 将 Ｅ 有相关的论文发表 Ｖ ｓ看 做 ８］ 。对电网中的 将 其 用 于 电 网 的 削 峰 填 谷［ 负载 ， ， 充 电 及 放 电 控 制） 可以在改 Ｅ Ｖ ｓ实行特殊的控 制 （ 善系统动态性能的同时增加系统的经济性 。 与现有 研究工作不同 ， 本文研究了包含 Ｅ Ｖ ｓ的风／光／储微 ， 电网的能量调度模型和策略 分析了 Ｅ Ｖ ｓ 的加入对 微电 网 的 经 济 性 和 发 电 与 用 电 动 态 匹 配 性 能 的 影响 。
来自百度文库
摘要 ：电动汽车在接入微电网时具有双重角色 ： 充电时可看做负载 ； 同时在电动汽车电池有足够电 量的情况下 ， 可以对微电网负载进行供电 。 文中针对电动 汽 车 能 量 的 双 向 流 动 性 ， 提 出 了 包 含 风、 光、 储、 电动汽车等的微电网经济调度策略和模型 ， 分析了电动汽车的加入对微电网经济性的影响 。 仿真结果表明 ： 电动汽车的加入不仅可以节约微电网中静态储能设备的投资 ， 减小微电网的运行费 用， 而且还可以节省电动汽车车主的费用 。 关键词 ：电动汽车 ；微电网 ；经济性分析
Ｎ
（ ） Ａｔ ＝ Ａａ ＋Ａｓ ＋Ａｒ ７ ； ； 式中 ： 为倾斜面与水平面之间夹角 为地理纬度 β φ δ 为太阳赤纬角 ； ω 为太阳时角 ； γ 为倾斜 面 方 位 角 ； Ａｎ 为 到 达 地 表 的 法 向 太 阳 辐 射 光 照 强 度 ； Ａｄ 为 水 ［ ９］ 。 平面上的散射辐射强度 ； 为反射系数 ε ｒ ２． ２． ２ 光伏阵列性能模型 设在参考条件下 ， Ｉ Ｖｏ Ｓ Ｃ为 短 路 电 流， ｃ为 开 路 电 ， 压， 和 分别为最大功率点电流和电压 则当光 Ｉ Ｖ ｍ ｍ 伏阵列电压为 Ｖ ， 其对应点电流Ｉ 为 ：
（ ） ２
（ ） Ｖ ＝－ｂ Ｔ －ＲｓΔ Ｉ １ ３ Δ Δ （ ） Ｔ ＝ Ｔ －Ｔｒ １ ４ Δ ｅ ｆ （ ） Ｔ ＝ Ｔａ ＋ｋ Ａ １ ５ ｃ 式中 ： 分 别 为 任 意 太 阳 辐 射 强 度 及 其 参 考 Ａ 和 Ａｒ ｅ ｆ ２ ／ ； 值， 单位 ｋＷ 单 位 Ω； ｍ Ｒｓ为 光 伏 阵 列 串 联 电 阻 ， ， ， 、 分 别 为 太 阳 电 池 板 温 度 光 伏 电 池温度 Ｔ Ｔｒ ｅ ｆ Ｔ ａ 参考值和 环 境 温 度 ， 单 位℃； ｋ ｃ 为太阳电池板温度
（ ）
Δ Ｉ －１ ］ ＋Δ Ｖ ） ） （ （ｃ－ Ａ Ａ Ｉ ＝ａ Ｔ＋ －１ Ｉ Δ Δ Ａ （ ） Ａ
［
Ｖ
Ｖ
（ ） １ １ （ ） １ ２
２
ｏ ｃ
Ｓ Ｃ
ｒ ｅ ｆ
ｒ ｅ ｆ
ＰＷＴ
０ ｖ ＜ ｖ ｃ ｉ 或ｖ ≥ｖ ｃ ｏ 烄 ３ ３ ｖ －ｖ ｃ ｉ ＰＮ ３ ＝烅 ｃ ｉ ≤ｖ ＜ｖ Ｎ ３ ｖ ｖＮ －ｖ ｃ ｉ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． １ ４ Ｊ ｕ ｌ ２ ５， ２ ０ １ １ ｙ
／ 包含电动汽车的风／ 光 储微电网经济性分析
茆美琴 ，孙树娟 ，苏建徽
（ ） 教育部光伏系统研究工程中心 ，合肥工业大学 ，安徽省合肥市 ２ ３ ０ ０ ０ ９
Ｃ ｆ ｕ ｅ ｌ Ｆ Ｃ ＝
ρ
ａ ｓ ｇ
Ｉ ＝Ｉ ｃ ｘ ｐ Ｓ Ｃ １－ １ ｅ
ｍ １
－１ ］ ｃＶ ） ） （ （ Ｉ Ｖ ｃ ＝ １－ ｅ ｘ ｐ－ （ Ｉ） （ ｃＶ ） Ｖ １ ｃ ＝ －１ （ ） Ｖ Ｉ １－ ｌ ｎ （ Ｉ ）
２ β Ａｓ ＝ Ａｄ ｃ ｏ ｓ ２ 倾斜面太阳反射辐射强度 Ａｒ 为 ： １ Ａｒ ＝ ε Ａｎ （ １－ｃ ｏ ｓ ｒ β） ２ 倾斜面上总太阳辐射强度 Ａｔ 为 ：
Ｎ
Ｃ ｆ ｕ ｅ ｌ ＭＴ ＝
ｔ＝０
ρ
ａ ｓ ｇ
） ＦＭＴ （ ｔ
（ ） １ ６
（ ） ５
（ ） ６
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２ （ ） ； 系数 ， 单位 ℃／ ｋＷ ·ｍ ａ 和ｂ 分别为参考日照下 ／℃ ， ／℃ 。 电流和电压变化温度系数 ， 单位 Ａ Ｖ ２． ３ 燃气轮机 燃气 轮 机 热 电 联 产 系 统 有 ２ 种 运 行 方 式 ： 以电 定热和以热定电 。 前 者 优 先 满 足 电 能 负 荷 需 求 ， 后 者优先满足热能负荷需求 。 燃气轮机的热电产出比 是常数 ， 机组输出功率与消耗燃料费用关系如下 ：
） 。购车费用 通常是个人 所 有） １ Ｅ Ｖ ｓ所 属 性 （ 可减小微电网系统储能设备投资 。 由车主承担 ， ） 的 ２Ｅ Ｖ ｓ 可 移 动 性。 可 将 别 处 多 余 或 便 宜 的 电能转运到电能需求量较大或电价较高处使用 。 ） ３ Ｅ Ｖ ｓ在 １ｄ 中 不 同 时 段 的 聚 集 性 和 分 散 性 。 夜 晚 相 对 分 散。 白 天 将 其 集 中 Ｅ Ｖ ｓ白天相对集中 ， 接入微电网 ， 通过一定的策略控制其运行 ： 当系统发 电量大于负荷需求量时 ， 吸收多余的电量 ； 当系统发 电量小 于 负 荷 需 求 量 时 ， 缺少的电量由电动汽车 补足 。 ） ４ Ｅ Ｖ ｓ快 速 充 放 电 特 性 。 电 能 的 双 向 流 动 适 合快速短期调用 ， 例如旋转备用等 。 ） 。 此外 ， Ｅ Ｖ ｓ有 ４ 种 荷 电 状 态 （ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ｇ 其中 Ｓｍａ 下 限， 汽车 ｘ和 Ｓ ｍ ｉ ｎ分别为电池 充 放 电 量 上 、 ） 必须满足 Ｓｍ 电池在任何时刻ｔ 的荷电量 ＥＥＶ （ ｔ ｉ ｎ≤ ） 以保证汽车电池的可持续利用 。Ｅ ＥＥＶ （ ｔ Ｖ ｓ ≤Ｓｍａ ｘ， （ ） ， 接入微电网时应同时 满 足 Ｓ 以 保 Ｅ ｔ Ｓ ≤ ｕ ｌ ｏ ｗ≤ Ｅ Ｖ ｐ 证汽车的 正 常 行 驶 。 其 中 ， Ｓ ｌ ｏ ｗ为放电量最低限制 值， Ｓ ｕ ｐ为充电量最高限制值 。
ＰＮ ｖＮ ≤ ｖ ＜ ｖ ｃ ｏ 烆 式中 ： ｖ ｖ ｖＮ 为 额 定 风 ｃ ｉ为 切 入 风 速 ； ｃ ｏ为 切 出 风 速； 。 速； 为风力发电机额定输出功率 ＰＮ
２． ２ 光伏电池 ２． ２． １ 光伏阵列倾斜面上太阳辐射强度 任意倾斜面上的太阳光线入射角θ 任意时刻 、 Ｔ 由下式得到 ： ｃ ｏ ｓ ｏ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｏ ｓ ｏ ｓ ｏ ｓ θ δ＋ｃ δ· Ｔ ＝ｃ βｓ φｓ βｃ φｃ ｃ ｏ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ω ＋ｓ γｃ δｓ ω－ βｓ ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ γｓ δｃ ω＋ βｃ （ ） ｓ ｉ ｎ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｓ ｃ ｏ ｓ ｏ ｓ ３ δ ωｃ γ β φ 倾斜面太阳直接辐射强度 Ａａ 为 ： （ ） Ａａ ＝ Ａｎ ｃ ｏ ｓ ４ θ Ｔ 倾斜面太阳散射辐射强度 Ａｓ 为 ：
１ Ｅ Ｖ ｓ的能量需求特点
（ 称之为移 动 储 能 装 置 ） 相比于蓄电池（ 称 Ｅ Ｖ ｓ 有以下几点优势 ： 之为静态储能装置 ）
；修回日期 ： 。 收稿日期 ： ２ ０ １ １ ０ １ ２ ７ ２ ０ １ １ ０ ５ ２ ０ － － － － ； 国家自然科 学 基 金 资 助 项 目 （ 国家重 ５ ０ ８ ３ ７ ０ ０ １， ５ １ ０ ７ ７ ０ ３ ３） ） 。 点基础研究发展计划 （ 资助项目 （ ９ ７ ３ 计划 ） ２ ０ ０ ９ Ｃ Ｂ ２ １ ９ ７ ０ ８
— ３ ０ —
· 电动汽车与电网互动及其相关研究 · 茆美琴 ， 等 包含电动汽车的风／光／储微电网经济性分析
的每小时平均风速折算到风力发电机转轴高度处的 相应值 。 其表达式为 ：
ｃ ｘ Ｉ ＝Ｉ ｐ Ｓ Ｃ １－ １ ｅ
Ｈ α （ ） ｖ０ １ Ｈ０ 式中 ： ｖ 为目标高度 Ｈ 处的风速 ； ｖ ０ 为参考高度 Ｈ０ ／ 处的风速 ； 通常取 １ ７。 α 为地面粗糙度因子 ， 风能 与 风 速 的 三 次 方 成 正 比 ， 风力发电机的输 出功率 ＰＷＴ 由下式给出 ： ｖ＝
２ 包含 Ｅ Ｖ ｓ的微电网发电单元模型
文中微电网的发电单元模型主要考虑以下几类 分布式电源 ： 风力发电机 、 光伏电池 、 燃气轮机 、 燃料 。风力发电机和光伏电池将自 电池 、 蓄电池和 Ｅ Ｖ ｓ 然界的风 、 光资源 转 化 成 电 能 ， 属 于 不 可 调 度 电 源。 燃气轮机和燃料电 池 在 产 生 电 能 的 同 时 输 出 热 能 ， 属于可调度电源 。 蓄电池和 Ｅ 可 Ｖ ｓ 作为储能单元 ， 保证系统的可靠运行 。 下面分析各类电源模型 。 ２． １ 风力发电机 风力发电机每小时的发电量是由风力发电机转 轴高度处每小时的平均风速和风力发电机的输出特 性决定的 。 近 地 表 面 的 风 速 随 高 度 按 指 数 规 律 变 化， 在计算风力发电机的输出功率时 ， 必须先把实测
０ 引言
微电 网 是 一 种 将 本 地 可 再 生 能 源 发 电 系 统 、 清 洁能源发电系统 、 储能装置以及各类负载集成在一 正在受到越来越多的关 起的新 型 能 源 系 统 模 式 ， ［ １］ 。 注 由于太阳能和风能在时间和空间上的天然互 与单一的风能或光伏发电系统相比 ， 风、 光、 储 补性 ， 多能互补 微 电 网 能 够 有 效 地 减 少 蓄 电 池 的 容 量 配 置 。 但是由于风能 、 太阳能固有的波动性和随机性 ， 在微电网中 ， 蓄电 池 容 量 的 偏 紧 配 置 可 能 无 法 满 足 系统发电和用电之间的实时动态平衡 。 虽然通过配 置足够大容量的储 能 单 元 可 以 解 决 上 述 问 题 ， 但会 ［ ２］ 明显增加系统总的设备投资费用 。 ， ） 大多数 电 动 汽 车 （ 在行 ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ Ｅ Ｖ ｓ 驶过程 中 消 耗 的 能 量 来 自 大 电 网 或 者 微 电 网 ， 将 Ｅ Ｖ ｓ接入大 电 网 或 者 微 电 网 将 是 未 来 发 展 的 一 个 趋势 。 近年来 关 于 Ｅ Ｖ ｓ与 电 网 之 间 关 系 的 研 究 已 ［ ］ ３ ７ － 。 这些论文主 要 将 Ｅ 有相关的论文发表 Ｖ ｓ看 做 ８］ 。对电网中的 将 其 用 于 电 网 的 削 峰 填 谷［ 负载 ， ， 充 电 及 放 电 控 制） 可以在改 Ｅ Ｖ ｓ实行特殊的控 制 （ 善系统动态性能的同时增加系统的经济性 。 与现有 研究工作不同 ， 本文研究了包含 Ｅ Ｖ ｓ的风／光／储微 ， 电网的能量调度模型和策略 分析了 Ｅ Ｖ ｓ 的加入对 微电 网 的 经 济 性 和 发 电 与 用 电 动 态 匹 配 性 能 的 影响 。
来自百度文库
摘要 ：电动汽车在接入微电网时具有双重角色 ： 充电时可看做负载 ； 同时在电动汽车电池有足够电 量的情况下 ， 可以对微电网负载进行供电 。 文中针对电动 汽 车 能 量 的 双 向 流 动 性 ， 提 出 了 包 含 风、 光、 储、 电动汽车等的微电网经济调度策略和模型 ， 分析了电动汽车的加入对微电网经济性的影响 。 仿真结果表明 ： 电动汽车的加入不仅可以节约微电网中静态储能设备的投资 ， 减小微电网的运行费 用， 而且还可以节省电动汽车车主的费用 。 关键词 ：电动汽车 ；微电网 ；经济性分析
Ｎ
（ ） Ａｔ ＝ Ａａ ＋Ａｓ ＋Ａｒ ７ ； ； 式中 ： 为倾斜面与水平面之间夹角 为地理纬度 β φ δ 为太阳赤纬角 ； ω 为太阳时角 ； γ 为倾斜 面 方 位 角 ； Ａｎ 为 到 达 地 表 的 法 向 太 阳 辐 射 光 照 强 度 ； Ａｄ 为 水 ［ ９］ 。 平面上的散射辐射强度 ； 为反射系数 ε ｒ ２． ２． ２ 光伏阵列性能模型 设在参考条件下 ， Ｉ Ｖｏ Ｓ Ｃ为 短 路 电 流， ｃ为 开 路 电 ， 压， 和 分别为最大功率点电流和电压 则当光 Ｉ Ｖ ｍ ｍ 伏阵列电压为 Ｖ ， 其对应点电流Ｉ 为 ：
（ ） ２
（ ） Ｖ ＝－ｂ Ｔ －ＲｓΔ Ｉ １ ３ Δ Δ （ ） Ｔ ＝ Ｔ －Ｔｒ １ ４ Δ ｅ ｆ （ ） Ｔ ＝ Ｔａ ＋ｋ Ａ １ ５ ｃ 式中 ： 分 别 为 任 意 太 阳 辐 射 强 度 及 其 参 考 Ａ 和 Ａｒ ｅ ｆ ２ ／ ； 值， 单位 ｋＷ 单 位 Ω； ｍ Ｒｓ为 光 伏 阵 列 串 联 电 阻 ， ， ， 、 分 别 为 太 阳 电 池 板 温 度 光 伏 电 池温度 Ｔ Ｔｒ ｅ ｆ Ｔ ａ 参考值和 环 境 温 度 ， 单 位℃； ｋ ｃ 为太阳电池板温度
（ ）
Δ Ｉ －１ ］ ＋Δ Ｖ ） ） （ （ｃ－ Ａ Ａ Ｉ ＝ａ Ｔ＋ －１ Ｉ Δ Δ Ａ （ ） Ａ
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