V2G (Vehicle-to-Grid)

什么是 V2G (Vehicle-to-Grid)?

V2G (Vehicle-to-Grid) 是一项使电动汽车 (EV) 能够与电网进行双向交互的技术:电动汽车不仅可以从电网获取电力为电池充电,还可以将储存的能量回馈给电网。V2G 系统有助于平衡电力供需、增强电网稳定性并支持分布式可再生能源的集成。

Vehicle-to-Grid 的优势

实现 Vehicle-to-Grid 系统可带来多项优势:

  • 电网稳定性:提供频率调节和电压支撑等辅助服务
  • 可再生能源集成:有助于平滑太阳能和风能等可再生能源的波动性
  • 环境影响:通过使用储存的能量减少对化石燃料发电厂的依赖
图中系统包括车辆到电网系统、柴油发电机、光伏发电场和风电场。

使用 Simscape Electrical 模块构建的集成 V2G 的微网系统示意图。(请参阅示例。)

使用 MATLAB 和 Simulink 开发 Vehicle-to-Grid 系统

您可以通过使用 MATLAB®、Simulink® 和 Simscape Electrical™ 进行建模、仿真和分析,增强 Vehicle-to-Grid 系统的开发。

建模和仿真

您可以设计和仿真 V2G 基础架构,包括具有不同功率要求(如 AC 充电、低功率 DC 充电和高功率 DC 充电)和不同规模的充电系统。您可以对整个充电过程进行建模,涵盖从电动汽车供电设备到车辆电池管理系统。

系统级分析

您可以对电力系统执行系统级分析,以及对充电桩、微网和智能电网的电网集成进行分析。这对于将电动汽车充电桩集成到更广泛的电网中至关重要。使用 Simscape Electrical,您可以:

  • 开发可优化各类电源使用以及管理电网负荷的能源管理系统。
  • 设计和测试控制算法以确保高效且可靠的 V2G 运行。
  • 精确建模和仿真能量流及电网交互,并设计稳健的控制策略以维持稳定且高效的电网性能。
  • 使用优化方法有效管理充电桩的储能和供电,从而提高效率、降低成本并增强电网稳定性。

技术经济分析

使用 MATLAB,您可以对电动汽车与电网之间的复杂交互进行建模和仿真。使用 Optimization Toolbox,您可以优化充放电计划以最小化成本并最大化效率。您也可以将电价和维护成本等经济因素纳入分析,全面了解 V2G 系统的可行性和盈利能力。

硬件在环仿真

您可以使用 Simulink Real-Time™Speedgoat 目标硬件执行硬件在环 (HIL) 仿真,使得 V2G 系统的实时测试成为可能。这些仿真使您能够验证控制策略并确保系统在各种工况下的性能。通过使用 Simulink 进行 HIL 仿真,您可以开发和验证高级 V2G 充放电技术,测试其效率并为实际部署做好准备。

要了解有关使用 MATLAB 和 Simulink 进行 V2G 仿真的更多信息,请参阅电力电子仿真硬件在环实时仿真构网逆变器


另请参阅: 能源生产, 电力系统设计与仿真, 物理建模, 微网控制