基于北斗系统的乡村电动车辆定位与配电网调度的解决方案
一、背景
随着城镇化和农业工业化发展,农村进入机动化出行阶段并逐步迈向电动化,预计 2030 年农村电动车辆保有量将达 975 万辆,但农村电动车辆存在种类数量多、分布广、定位通信难等问题,项目通过北斗星基增强系统定位车辆,利用短报文回传电池状态,建立热点模型,引导车辆有序充放电,缓解配电网压力 。
二、方案和成效
一是利用北斗星基增强系统,精准获取乡村电动车辆的实时位置、行驶轨迹、停留时间等数据,结合农村居民交通出行链、生产生活习惯等因素,建立电动车辆充电行为特征模型,同时构建电力与交通多元数据融合的充电热点预测模型,精准描述车辆交通行为与充电需求分布规律,预测准确率达 85% 以上;
二是通过建立电动车辆充放电容量数学模型,量化分析不同时段、不同区域充放电负荷对乡村配电网的电压、频率、谐波等影响程度,在配电网控制系统中创新性引入虚拟惯量补偿函数,有效提升系统抗干扰能力与稳定性,使配电网电压波动范围缩小 40%,大幅降低充放电负荷对配电网的压力;
三是借助北斗短报文通信系统,突破农村部分区域网络覆盖不足的限制,实时传输电动车辆电池状态、充电需求等信息,基于此提出充电设施差异化规划、分时电价动态调整等响应机制,利用 V2G 技术实现电网与车辆之间的能量双向流动,构建 “分钟 - 小时 - 日” 多时间尺度智能调控技术体系,使分布式充电负荷可灵活参与电网调节,配电网峰谷差缩小 25% 。
三、创新点
一是建立电力与交通跨领域融合的电动车辆充电热点模型,创新性结合社会学中的出行行为理论与电学中的负荷预测方法,从时空维度精准描述车辆交通行为与充电需求,为配电网充放电负荷预测提供科学可靠的依据,预测误差控制在 15% 以内;
二是创新电动车辆充放电容量建模方法,考虑电池衰减、温度影响、充电策略等多因素,构建更贴合实际的充放电容量模型,深入分析充放电负荷对配电网的影响机理,提出针对性的谐波抑制与负荷调节方案,合理分配调度负荷,使配电网运行效率提升 30%;
三是提出基于分时电价的激励响应机制与 V2G 技术深度应用方案,通过动态电价引导用户错峰充电,利用 V2G 技术实现电网与车辆能量双向流动,结合多时间尺度调控策略,有效削峰填谷,形成车网协同的智能调控体系,提升乡村配电网的灵活性与经济性 。