電動汽車充電站Z源光伏并網發電裝置解析

電動汽車作為一種新能源交通工具，有著良好的社會效益，且綠色環保。電動汽車充電站與光伏并網發電裝置相連可以接入更加清潔的電能，文中在光伏接入式發電裝置中采用了Z源逆變器，比傳統的逆變有更多的優勢，經過Saber仿真軟件對模型進行仿真后表明，該裝置合理、可行。
　　在能源危機和氣候變暖的雙重挑戰下，電動汽車能夠節約能源、降低污染、改善能源結構和電網負荷，成為發展低碳經濟、落實節能減排政策的重要途徑。電動汽車作為一種新能源交通工具，有利于倡導綠色、節能、環保的理念，促進我國交通發展模式的轉變，有著廣闊的市場前景和環境效益。
　　在我國建設和推廣電動汽車充電站是落實國家能源戰略、發展低碳經濟、響應節能減排政策、參與建設資源節約型和環境友好型社會的重大舉措，也是我國建設堅強智能電網的重要組成部分。如果將電動汽車智能充電站接入分布式太陽能光伏發電系統，就可以讓系統接入清潔能源，從而使清潔的電能融入到電力系統的更多環節。文中設計了一種用于電動汽車充電站的光伏接入式發電裝置，利用Z源逆變器代替傳統的逆變器實現能量轉換。
　　1系統的主要結構
　　系統主要由太陽能電池組件、直流匯流箱、并網逆變器、交直流配電箱、站內各類負荷以及后臺監控系統組成。如圖1所示，裝置通過光伏列陣將太陽能轉化為直流電能，經直流母線匯流后再通過并網型逆變器將直流電能逆變為與交流電網相位和頻率相符合的交流電流并入低壓電網，可用于向電動汽車充電站的照明以及其他輕負荷設備供電。當白天達到日照和溫度要求時，裝置可以滿足輸出功率的要求，自動并網發電，太陽照度不足時功率輸出不足，裝置自動列解切除離網，由電網單獨向站內供電。光伏列陣的直流輸出、并網逆變器的輸入輸出參數以及站內充換電設備、儲能設備的各項參數指標由后臺監控系統進行監控。
　　
　　另外，電動汽車充電站將成為配電網的一部分，電動汽車的動力電池還可以作為儲能系統也將是較有前途的儲能方式之一，具有對電網削峰填谷、負荷補償，提高電能質量的作用，并且能夠穩定新能源出力、優化新能源發電的并網性能。系統的太陽能光伏組件以35°的安裝傾斜角通過固定支架裝設在電動汽車充電站內已建成的充換電車間的屋頂上，利用并網光伏逆變器實現就地集中式并網發電。外觀結構如圖2所示。
　　
　　光伏組件采用的是185 W.太陽能電池組件，其工作電壓為36.71 V，共272塊組件，整個發電系統的實際峰值功率50.32kW.其中每17塊電池組件串聯組成一路，272塊電池組件共計16路，電池組串后進入直流防雷匯流箱匯流。直流防雷匯流箱具有16路保護控制和電流監控裝置，每路的正負極都配有高壓直流斷路器，其耐壓值可達DC 1 kV，電流監控可對每一路電池串進行電流監控。直流母線電壓為624.07 V，直流匯流后的輸出電流為80.63 A.如圖3所示，經過匯流后，通過并網逆變器轉化成三相交流電經過LC濾波以及交流防雷配電柜并入充電站低壓電網。