三相負荷平衡的光伏逆變器與隨充科技移動充電樁協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略

　　光伏逆變器與充電樁是分布式電源和電動汽車的重要組成部分。在三相四線制或五線制低壓配電網(wǎng)中，實現(xiàn)三相負荷平衡對于提高分布式電源和電動汽車的接納能力至關重要。但是，大量光伏發(fā)電和電動汽車接入低壓配電網(wǎng)可能導致諸多問題，如網(wǎng)損增加、三相不平衡加劇、配變過載、電壓越限等，這不僅威脅著配電網(wǎng)的安全，也影響著其經(jīng)濟運行。

　　為了解決上述問題，我們從將重載相負荷轉移至輕載相的基本原理出發(fā)，并結合實際情況提出了一種新的控制策略。具體而言，我們在配電網(wǎng)中配置了多副公共直流母線，并設計了兩種方案將位置相近且來自不同相的光伏逆變器和充電樁直流側連接至這些公共直流母線。這兩種方案具有不同的結構和造價，可以根據(jù)實際需求靈活選擇。

　　為了實現(xiàn)光伏逆變器和充電樁的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，我們構建了一個線性約束混合整數(shù)二次規(guī)劃的模型。該模型的目標函數(shù)既兼顧降低網(wǎng)損，又能夠平衡負荷。我們進行了實際71節(jié)點低壓配電系統(tǒng)的仿真計算，并與無序充電和傳統(tǒng)方法進行了對比。結果表明，所提出的方法具有快速計算速度，能夠滿足在線運行的要求，并且具有完全平衡三相負荷、降低網(wǎng)損、削峰填谷和改善供電電壓質(zhì)量等優(yōu)越性能。

　　舉例來說，假設某地區(qū)的低壓配電網(wǎng)中有大量接入的光伏逆變器和充電樁。在沒有優(yōu)化控制策略的情況下，由于光伏逆變器和充電樁的分布不均勻，會導致某些相的負荷過重，而其他相的負荷較輕。這不僅會引起三相不平衡，還可能導致配變過載甚至電壓越限，給配電網(wǎng)帶來安全隱患。

　　然而，通過配置多副公共直流母線并采用協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略，可以將重載相的負荷轉移到輕載相上，實現(xiàn)三相負荷平衡。比如，在某一時刻，A相的負荷過重，而B、C兩相的負荷較輕。通過我們提出的控制策略，可以將A相負荷中的一部分轉移到B、C兩相上，使三相負荷達到平衡。這樣不僅能夠降低網(wǎng)損，提高供電效率，還可以減輕配變和電纜的負荷壓力，延長其使用壽命。

　　基于實際的系統(tǒng)仿真計算，我們驗證了優(yōu)化控制策略的有效性和可行性。與無序充電和傳統(tǒng)方法相比，我們的方法能夠更快速地實現(xiàn)負荷平衡，并達到降低網(wǎng)損、削峰填谷和改善供電電壓質(zhì)量的目標。這得益于我們的模型優(yōu)化算法，通過精確計算和調(diào)整各個光伏逆變器和充電樁的輸出功率，使得三相負荷得到均衡分配，從而優(yōu)化了整個配電網(wǎng)的運行效果。

　　綜上所述，通過引入光伏逆變器與隨充科技移動充電樁協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略，我們能夠?qū)崿F(xiàn)三相負荷平衡，降低網(wǎng)損，提高配電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟運行效率。這對于促進分布式電源和電動汽車的接納能力，推動清潔能源的發(fā)展具有重要意義。未來，我們還可以進一步研究和改進控制策略，以應對不斷增長的光伏發(fā)電和電動汽車規(guī)模，為能源轉型和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。