本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)頻控制策略研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源危機(jī)和環(huán)境問題已經(jīng)變成懸在人類頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。解決之道是大力開發(fā)可再生能源,將大量低碳環(huán)保的可再生能源轉(zhuǎn)換為電能以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源需求。然而,可再生能源例如風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電能具有間歇性和波動(dòng)性,它們出力的預(yù)測精度也不高。因此可再生能源大量并網(wǎng)可能會導(dǎo)致負(fù)荷不平衡,進(jìn)而引起電網(wǎng)頻率質(zhì)量問題。電動(dòng)汽車兼有移動(dòng)儲能和可控負(fù)荷的特性,給解決可再生能源并網(wǎng)可能引起的頻率波動(dòng)問題提供了一條解決方案�；诖�,本文研究對電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略進(jìn)行了研究。本文主要進(jìn)行了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)頻建模、電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)調(diào)頻模型、調(diào)頻功率響應(yīng)策略和調(diào)頻功率分配策略的研究。首先研究了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)各個(gè)組成的模型和電動(dòng)汽車參與調(diào)頻的模型,最終建立了電動(dòng)汽車參與調(diào)頻的仿真模型。通過一種分層分區(qū)域控制的代理商機(jī)制,電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)可以提供一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的輔助服務(wù)。調(diào)頻功率響應(yīng)策略是電動(dòng)汽車集群對電網(wǎng)頻率偏差和AGC信號進(jìn)行充放電功率調(diào)節(jié)策略,其過程不考慮電動(dòng)汽車集群內(nèi)部調(diào)頻功率分配問題。而功率分配策略則考慮電動(dòng)汽車用戶需求,代理商將功率按照功率分配策略分配到每輛可控電動(dòng)汽車上。本文提出一種模糊自適應(yīng)PID功率響應(yīng)策略可以改善可再生能源波動(dòng)大和調(diào)頻過程復(fù)雜非線性的系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。本文在MATLAB中建立了考慮電動(dòng)汽車參與調(diào)頻的模型,并對不同應(yīng)用情景進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明電動(dòng)汽車同時(shí)參與一次調(diào)頻和二次調(diào)頻可以顯著減小系統(tǒng)的頻率偏差和頻率恢復(fù)時(shí)間,而提出的模糊自適應(yīng)PID功率響應(yīng)策略在對功率響應(yīng)進(jìn)行了優(yōu)化從而使系統(tǒng)頻率偏差更小和頻率恢復(fù)時(shí)間更短。采用文中的功率響應(yīng)策略可以使隨機(jī)負(fù)荷波動(dòng)引起的頻率偏差的方差更小,頻率偏差更集中。因此在一定程度上可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。本文第4章提出了一種基于SOC優(yōu)先級排序的調(diào)頻功率分配策略和電動(dòng)汽車總儲能模型。這種SOC功率分配策略根據(jù)需要將SOC限制在用戶規(guī)定的范圍內(nèi),在一定程度上滿足了用戶的行駛需求；總儲能模型考慮了電動(dòng)汽車的充放電功率、可控?cái)?shù)量變化和儲能限制。在MATALAB中對提出的功率分配策略和總儲能模型在一天的隨機(jī)調(diào)頻功率信號下的可控電動(dòng)汽車的SOC變化和總儲能變化進(jìn)行了分析計(jì)算,驗(yàn)證了所提出功率分配策略和總儲能模型的有效性。未來電動(dòng)汽車成為人們出行交通運(yùn)輸?shù)闹髁髦弧ｋ妱?dòng)汽車在一定條件下具有可控負(fù)荷與移動(dòng)儲能的特性,可以為電網(wǎng)提供諸多輔助服務(wù)。在電動(dòng)汽車大規(guī)模應(yīng)用情況下,本文為發(fā)掘大規(guī)模電動(dòng)汽車?yán)闷淇煽刎?fù)荷特性和儲能特性為電網(wǎng)調(diào)頻輔助服務(wù)的控制策略提供了一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 電力系統(tǒng) 頻率調(diào)節(jié) 功率響應(yīng) 功率分配
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491.8;TM73
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)面臨的挑戰(zhàn)12-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)調(diào)頻方法概述12
• 1.2.2 面臨的問題12-13
• 1.3 電動(dòng)汽車參與調(diào)頻可行性13-14
• 1.3.1 V2G技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.3.2 參與調(diào)頻的優(yōu)勢14
• 1.4 電動(dòng)汽車參與調(diào)頻研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 電力系統(tǒng)調(diào)頻及電動(dòng)汽車調(diào)頻接入框架18-26
• 2.1 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整18-21
• 2.1.1 一次調(diào)頻19-20
• 2.1.2 次調(diào)頻20-21
• 2.2 電動(dòng)汽車參與調(diào)頻接入框架21-25
• 2.2.1 代理商機(jī)制21-22
• 2.2.2 電動(dòng)汽車入網(wǎng)運(yùn)行角色轉(zhuǎn)換22-23
• 2.2.3 電動(dòng)汽車功率調(diào)整模型23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 電動(dòng)汽車集群參與電力系統(tǒng)調(diào)頻模型及其功率響應(yīng)控制策略26-49
• 3.1 傳統(tǒng)機(jī)組調(diào)頻模型建立26-32
• 3.1.1 發(fā)電機(jī)-負(fù)荷模型26-28
• 3.1.2 原動(dòng)機(jī)模型28-29
• 3.1.3 調(diào)速器模型29-30
• 3.1.4 調(diào)頻器模型30-31
• 3.1.5 聯(lián)絡(luò)線模型31-32
• 3.2 電動(dòng)汽車參與調(diào)頻模型32-35
• 3.2.1 電動(dòng)汽車參與一次調(diào)頻33-34
• 3.2.2 電動(dòng)汽車參與二次調(diào)頻34-35
• 3.3 模糊自適應(yīng)PID調(diào)頻功率響應(yīng)策略35-38
• 3.4 仿真算例研究38-47
• 3.4.1 有無EV參與調(diào)頻39-44
• 3.4.2 不同功率控制響應(yīng)策略比較44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 考慮用戶需求的電動(dòng)汽車調(diào)頻功率分配策略49-60
• 4.1 代理商可控電動(dòng)汽車數(shù)量計(jì)算49-52
• 4.2 考慮用戶需求的功率分配策略52-55
• 4.3 考慮電動(dòng)汽車用戶需求的參與調(diào)頻模型55-57
• 4.3.1 可控電動(dòng)汽車儲能計(jì)算55-56
• 4.3.2 功率和能量約束56-57
• 4.4 仿真研究57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論及展望60-62
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作68-69
• 致謝69

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