本发明涉及电力，特别涉及一种适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统。
背景技术：
1、新能源汽车发展逐渐走向成熟，目前已具备大规模发展新能源汽车的前提条件。但充电成为电动汽车产业发展的短板。首先，充电桩规划布局不合理，充电桩数量少，安全问题等在一定程度上影响了电动汽车的用户体验。其次，电动汽车同时接入电网将会产生巨大负荷导致电网剧烈波动。最后，在我国北方如呼和浩特等高寒地区，受制于温度对电池及电力系统的影响，新能源汽车与充电基础设施的发展尤其缓慢。这些问题成为新能源汽车发展的掣肘和梗阻，布局耐低温的新型充电基础设施已成为电动汽车在高寒地区推广的关键环节。
2、电动汽车是新工业时代变革性、引领性产品，预计到2030年，中国将保有约8千万-1亿辆电动汽车，新型充电基础设施的建设是电动汽车大规模推广的前置条件。
3、电动汽车双向充放电(vehicle to-grid，v2g)和移动储能。利用高度灵活的电动汽车作为移动储能单元，通过充电桩的双向充放电起到调整用电负荷、改善电能质量、消纳可再生能源的作用。
4、梯次储能技术。由于退役动力电池尚保有80％左右的容量余量，在其他应用场景仍有利用空间，其所带来的剩余经济价值催生了梯次利用技术的发展，即在对退役电池进行相关检测后应用于诸如电网储能等低倍率应用场景。
5、微电网是指将一定区域内分散的小型发电单元(分布式电源)、储能装置以及负荷组织起来形成的配用电系统。它可以与常规电网并网运行，也可以独立运行。
6、现有技术方案：
7、单桩充电。一体式直流充电机为电动汽车提供直流快速充电解决方案，单桩充电集充电模块、充电控制、计量计费、通讯等功能为一体，是一种可直接用于户外的电动汽车充电系统。产品可用于商业地产、住宅小区、园区单位等多种场景。
8、分体式群充电机。由一台充电机搭配若干充电终端组成，具备动态分配各充电终端输出功率、实时调节充电电流、分时段设定不同充电策略的功能，可以满足不同车辆的充电需求。实现低成本投资获得高性能、更灵活、更可靠的充电体验，可应用于公共电动充电站等场景。
9、如上技术方案存在如下至少一个缺点：
10、缺点1，电动汽车直接接入电网导致电网不稳定。不管是单桩充电还是分体式群充设备，在给电动汽车补能时都是作为一个负载直接接入电网，由于其充电时间、地点的高度随机性，会对配电网网损、电能质量、可靠性和稳定性等方面产生影响。
11、缺点2，缺少对高寒地区电动汽车充电的针对性解决方案。电动汽车以及其充电设施受温度影响明显。在我国北方如呼和浩特等高寒地区，冬季气温过低，受制于温度对电池及电力系统的影响，电动汽车与充电基础设施的发展尤其缓慢。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，以解决冬季高寒地区由于气温过低导致的电动汽车充电困难，以及大规模电动汽车入网导致的电网负荷波动问题。
2、为了达到上述目的，采用的技术方案如下：
3、一种适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，包括：
4、耐高寒充电设备，包括耐高寒箱变和耐高寒充电终端，所述耐高寒充电终端与所述耐高寒箱变采用导线连接；
5、光伏发电系统，所述光伏发电系统与所述耐高寒充电设备连接；
6、储能系统，包括分布式移动储能以及梯次电池储能系统，所述储能系统与光伏发电系统、电网和所述耐高寒充电设备连接；
7、微电网管理控制系统，包括双向变换器、直流母线和交流母线；所述直流母线用于实现光伏发电系统、储能系统、耐高寒充电设备的功率交互，通过所述双向变换器实现交流母线和直流母线的能量交互。
8、进一步地，所述耐高寒充电设备包括箱变外壳、高压单元、变压器单元、壁挂式加热装置、低压充放电单元以及充电模块，所述高压单元、变压器单元、壁挂式加热装置、低压充放电单元设置于所述箱变外壳内，所述高压单元通过所述变压器单元连接壁挂式加热装置和所述低压充放电单元，所述低压充放电单元连接所述充电模块，所述充电模块设置于所述低压充放电单元内。
9、进一步地，所述箱变外壳的外侧设置有保温结构层。
10、进一步地，所述保温结构层包括内层钢板、外层钢板、保温材料以及密封条，所述内层钢板与所述外层钢板之间填充所述保温材料，所述保温结构层与支柱之间通过所述密封条密封。
11、进一步地，所述微电网管理控制系统还包括：
12、电力电子控制器，通过电力电子接口实现快速控制；
13、系统级安全控制器，用于实现电力安全、温度控制、稳定控制，使设备运行不超过稳定控制边界；
14、调度优化控制器，用于实现负荷预测，控制能量多向流动，保证微电网系统经济运行。
15、进一步地，所述光伏发电系统包括光伏单元，所述光伏单元用于将光能转化为电能，所述光伏单元与耐高寒充电设备、储能系统以及电网均电连接。
16、本发明的有益效果是：
17、(1)本发明解决了冬季高寒地区由于气温过低导致的电动汽车充电困难，以及大规模电动汽车入网导致的电网负荷波动问题。高寒地区电动汽车充放电微电网系统，主要包括耐高寒充电设施、光伏发电系统、梯次电池储能系统、移动储能系统、微电网管理控制系统。耐高寒设备包括耐高寒箱变和终端，光伏发电系统包括光伏板和dc/ac变化器，微电网管理控制系统包括双向变换器、直流母线、交流母线以及装有管理控制系统的计算机。高寒地区电动汽车充放电微电网系统具有并网和孤网两种运行模式、电能双向流动、以及拓扑结构灵活的特点。电动汽车是高寒地区电动汽车充放电微电网系统的重要元素，利用电动汽车动力电池作为分布式移动储能装置，补充梯次电池储能系统与电网和耐高寒充电设施连接。光伏发电系统将光能转化成电能用于电动汽车充电以及储能系统充电。分布式移动储能和梯次电池储能通过微电网管理系统调控能源流动，可调整区域电网的电量和功率的平衡，既可以满足电动汽车充电需求，同时又能保障电网的运行安全。将电动汽车由单纯的电网负载转变成能源服务设备，实现电动汽车价值最大化。
18、(2)本发明设计的充放电微电网，其中包含光伏、储能、充放电，通过高寒充电箱变的直流母线连接在一起，由微电网管理控制系统调度能量流动方向，可实现并网和孤网两种运行方式，有助于实现新能源发电的实时消纳和存储以及电网的削峰填谷。解决电动汽车大规模接入电网充电问题。
1.一种适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，其特征在于，所述耐高寒充电设备包括箱变外壳、高压单元、变压器单元、壁挂式加热装置、低压充放电单元以及充电模块，所述高压单元、变压器单元、壁挂式加热装置、低压充放电单元设置于所述箱变外壳内，所述高压单元通过所述变压器单元连接壁挂式加热装置和所述低压充放电单元，所述低压充放电单元连接所述充电模块，所述充电模块设置于所述低压充放电单元内。
3.如权利要求2所述的适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，其特征在于，所述箱变外壳的外侧设置有保温结构层。
4.如权利要求3所述的适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，其特征在于，所述保温结构层包括内层钢板、外层钢板、保温材料以及密封条，所述内层钢板与所述外层钢板之间填充所述保温材料，所述保温结构层与支柱之间通过所述密封条密封。
5.如权利要求1所述的适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，其特征在于，所述微电网管理控制系统还包括：
6.如权利要求4所述的适用于高寒地区电动汽车充放电的微电网系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括光伏单元，所述光伏单元用于将光能转化为电能，所述光伏单元与耐高寒充电设备、储能系统以及电网均电连接。
