【摘要】：隨著環(huán)境惡化和能源短缺的壓力日益增大,電動汽車作為可再生清潔能源得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是大量電動汽車并網(wǎng)將不可避免地對智能電網(wǎng)產(chǎn)生諸如過載、電壓波動和頻率波動等負(fù)面影響。而電動汽車的優(yōu)良儲能特性、靈活性及響應(yīng)速度快等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)電動汽車更好的為電網(wǎng)提供電壓調(diào)節(jié)等輔助服務(wù)。目前,如何利用電動汽車為電網(wǎng)提供調(diào)壓服務(wù)已被國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。然而常規(guī)的方法對于如何平衡用戶的充電需求、用戶參與調(diào)壓的經(jīng)濟(jì)性以及電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的研究仍存在著較大挑戰(zhàn)。將先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用到V2G系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)更好的性能。模型預(yù)測控制是少數(shù)能夠處理線性和非線性模型的先進(jìn)控制技術(shù)之一。目前將模型預(yù)測控制結(jié)合電動汽車的研究大多只考慮電池或能量管理等單方面因素。針對上述問題,本文就基于模型預(yù)測控制的電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)壓的控制方法實(shí)行深入研究。主要研究內(nèi)容如下:第一,依據(jù)電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)壓的基本工作原理與一般電網(wǎng)基礎(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),本文提出了電動汽車并網(wǎng)調(diào)壓的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。并基于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型和電動汽車充電模型建立被控對象總的線性狀態(tài)空間模型。第二,基于上述系統(tǒng)模型,本文設(shè)計了基于模型預(yù)測控制的電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)壓的控制策略。首先,分析了控制過程中的各約束條件,其中包括:電動汽車的充電需求、充電器限制、無功補(bǔ)償裝置限制和電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定等約束。其次,建立了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù):以最小化電網(wǎng)電壓距期望值的偏差和電動汽車的SOC偏差為目標(biāo)。最后,在考慮電動汽車動態(tài)響應(yīng)能力的基礎(chǔ)上設(shè)計了模型預(yù)測控制的分層控制算法,包括給定軌跡的最佳可達(dá)參考計算和預(yù)測控制器的設(shè)計。第三,在上述提出的基于模型預(yù)測控制的電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)壓的基礎(chǔ)上,結(jié)合電動汽車用戶的充電成本、電池?fù)p耗成本以及用戶提供相應(yīng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)利益問題,進(jìn)一步設(shè)計了基于模型預(yù)測控制的考慮電動汽車用戶經(jīng)濟(jì)利益的控制方法�；谏鲜鲅芯抗ぷ�,在MATLAB平臺上分別對提出的兩種多目標(biāo)優(yōu)化控制模型進(jìn)行仿真驗證與結(jié)果分析。仿真結(jié)果表明,本文提出的控制方法能在滿足用戶充電需求的基礎(chǔ)上達(dá)到比傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置調(diào)壓更優(yōu)的性能,保證電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性。同時激勵電動汽車參與進(jìn)電壓調(diào)節(jié)服務(wù),有效減少用戶的成本支出,有利于電動汽車的推廣。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM73
【圖文】：

V2G技術(shù)概念模型

電力系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 席裕庚;李德偉;林姝;;模型預(yù)測控制——現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];自動化學(xué)報;2013年03期

2 劉曉飛;張千帆;崔淑梅;;電動汽車V2G技術(shù)綜述[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 黃安平;智能電網(wǎng)下電壓無功優(yōu)化協(xié)調(diào)控制研究[D];華南理工大學(xué);2011年

本文編號：2714329