本文選題：電動(dòng)汽車 + V2G��； 參考：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著化石能源的日趨緊張、動(dòng)力儲(chǔ)能電池技術(shù)的不斷發(fā)展以及低碳時(shí)代的到來,電動(dòng)汽車已成為新能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,是解決能源和環(huán)境問題的重要手段。電動(dòng)汽車以零油耗、零污染的特點(diǎn)得到大力發(fā)展。但是隨著電動(dòng)汽車大規(guī)模的接入及其隨機(jī)充放電的行為,給電力系統(tǒng)尤其接入新能源的微網(wǎng)帶來了一系列影響,使得微網(wǎng)安全運(yùn)行受到更大的不確定因素。車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)(Vehicle to Grid,V2G)的概念的提出可以有效的緩解電動(dòng)汽車隨機(jī)充放電對微網(wǎng)帶來的問題,其核心思想就是利用大量電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能源作為微網(wǎng)的緩沖,利用充放電系統(tǒng)作為中間媒介,采用合理的微網(wǎng)變流器控制策略和優(yōu)化運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)功率平衡,實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)可靠運(yùn)行。本文以電動(dòng)汽車為研究對象,結(jié)合微網(wǎng)作為場景,主要的研究內(nèi)容如下:1、本文介紹了V2G充放電系統(tǒng)的兩級(jí)變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,對它的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的描述,建立了AC/DC和DC/DC的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。針對所建立的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)線性自抗擾控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)分別作為兩級(jí)變換器的雙環(huán)控制中的電壓環(huán)控制器,并加入相關(guān)模型信息。利用LADRC抗擾特性強(qiáng)的特點(diǎn),在充放電切換過程中保持各級(jí)電壓穩(wěn)定,并且還可作為微網(wǎng)孤網(wǎng)電壓和頻率支撐。LADRC是一個(gè)反饋系統(tǒng),其本質(zhì)問題是系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而對于一個(gè)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的分析是十分復(fù)雜的,本文利用阻抗比判據(jù),通過建立包含控制器在內(nèi)的兩級(jí)系統(tǒng)的輸入輸出阻抗,論述了LADRC在充放電系統(tǒng)的阻抗性能要優(yōu)于PI控制。最后搭建matlab仿真模型,并給出了對比,驗(yàn)證了LADRC的優(yōu)越性。2、電動(dòng)汽車的大量接入且隨機(jī)充電,會(huì)使微網(wǎng)等效負(fù)荷曲線惡化,影響微網(wǎng)的正常運(yùn)行。本文建立了以微網(wǎng)功率波動(dòng)方差、運(yùn)行成本和電動(dòng)汽車充放電花費(fèi)為目標(biāo)的含電動(dòng)汽車微網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度模型,并采用多目標(biāo)粒子群算法進(jìn)行模型求解。通過優(yōu)化對比分析,得出電動(dòng)汽車的V2G調(diào)度能作為移動(dòng)儲(chǔ)能有效的減小微網(wǎng)的功率波動(dòng),有利于提高微網(wǎng)的可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[Abstract]:With the increasing tension of fossil energy, the continuous development of power energy storage battery technology and the arrival of low-carbon era, electric vehicles have become an important direction of development in the field of new energy, and an important means to solve energy and environmental problems. Electric vehicles with zero fuel consumption, zero pollution characteristics have been vigorously developed. However, with the large-scale access of electric vehicles and the behavior of random charging and discharging, it has brought a series of effects to the power system, especially to the micro-grid of new energy, which makes the safe operation of the micro-grid subject to more uncertain factors. The concept of vehicle to griddle V2G can effectively alleviate the problem caused by random charge and discharge of electric vehicle to the microgrid. Its core idea is to use a large number of electric vehicle energy storage as the buffer of microgrid. The charging and discharging system is used as the intermediate medium, and the control strategy and optimal operation mode of the microgrid converter are adopted to realize the power balance of the microgrid and to realize the reliable operation of the microgrid. This paper takes the electric vehicle as the research object, combines the microgrid as the scene, the main research contents are as follows: 1. This paper introduces the system structure diagram of the V2G charging and discharging system, and describes its working principle in detail. The dynamic mathematical models of AC / DC and DC / DC are established. Based on the established mathematical model, the linear Active disturbance rejection controller (LADRC) is designed as the voltage loop controller in the two-loop control of the two-stage converter, and the related model information is added. By taking advantage of the strong anti-disturbance characteristic of LADRC, all levels of voltage are kept stable during charge-discharge switching. LADRC can also be used as the voltage and frequency support of microgrid solitary.LADRC is a feedback system, the essential problem of which is the stability of the system. The analysis of the stability of a cascade system is very complicated. In this paper, the input and output impedance of a two-stage system, including the controller, is established by using the impedance ratio criterion. The impedance performance of LADRC in charge / discharge system is better than that of Pi control. Finally, the simulation model of matlab is built, and the comparison is given to verify the superiority of LADRC. The large access and random charging of electric vehicle will worsen the equivalent load curve of microgrid and affect the normal operation of microgrid. In this paper, a multi-objective particle swarm optimization algorithm is used to solve the micro-grid scheduling model with the objectives of power fluctuation variance, running cost and charge and discharge cost of electric vehicle. Through the optimization and contrast analysis, it is concluded that the V2G scheduling of electric vehicles can effectively reduce the power fluctuation of the microgrid as a mobile energy storage, and is helpful to improve the reliable economic operation of the microgrid.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM727

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本文編號(hào)：2096364