【摘要】：電動汽車作為一種新型移動儲能工具,由于其優(yōu)良的交互性在電網(wǎng)未來的發(fā)展中占據(jù)著重要位置。但隨著電動汽車滲透率的不斷提高,其充放電行為對配電網(wǎng)的運行方式、拓撲結(jié)構(gòu)、潮流方向以及故障狀態(tài)下的電氣量特征都會產(chǎn)生一定的影響,同時也對配電網(wǎng)保護的整定與配合提出了更高的要求。本文針對電動汽車雙向充放電機各模塊的工作原理、數(shù)學模型及控制策略進行分析,并在PSCAD/EMTDC軟件中建立含電動汽車的配電網(wǎng)仿真模型,分析電動汽車接入對配電網(wǎng)的電流水平和潮流方向的影響�？紤]到放電狀態(tài)下的電動汽車具有逆變型電源特性,針對故障發(fā)生后電動汽車的輸出特性進行分析,探究其對傳統(tǒng)功率方向元件的影響。本文針對V2G(Vehicle-to-Grid)運行方式下的配電網(wǎng)提出一種基于廣域信息的集中式保護方案。首先利用正序電流故障分量的相位信息構(gòu)建新型故障方向元件,該方向元件采用正序電流故障分量的正負導數(shù)構(gòu)成參考相量,根據(jù)區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障時參考相量與正序電流故障分量的相位差判斷故障方向,可以最大程度地避免電動汽車接入對方向元件的影響。并提出了某一支路方向元件故障時,利用同一母線其他支路測得的故障分量電流相位信息判斷該支路故障方向的方法。為了適應V2G運行方式下配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)靈活多變的特點,故障方向信息判別完成后上傳至主站,主站根據(jù)采集到的故障方向信息結(jié)合系統(tǒng)實時拓撲信息進行故障定位,在配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)變化、信息缺失等情況下均具有良好的適應性。
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM73
【圖文】：

廣西大學工程碩士學位論文邐Ｖ２Ｇ運行方式下酉己電網(wǎng)保護方法研本文針對電動汽車大量接入下的配電網(wǎng)進行研究，探究Ｖ２Ｇ運行方式下電動汽大規(guī)模接入會對配電網(wǎng)保護產(chǎn)生的影響，并對此情況下的配電網(wǎng)保護方法進行研宄，應對將來電動汽車大規(guī)模入網(wǎng)在配電網(wǎng)保護上做好準備。逡逑１．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑１．２．１邋Ｖ２Ｇ技術研究現(xiàn)狀逡逑電動汽車既有隨機負荷的特性，同時又是一種移動儲能電源，可以在閑置時按照網(wǎng)調(diào)度指令將電池里的剩余容量回饋給電網(wǎng)。Ｖ２Ｇ運行方式下，電動汽車一方面可以間歇式電源提供能量緩沖；另一方面，又可以根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令將電量反饋給電網(wǎng)，現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻等功能。典型的電動汽車參與電網(wǎng)運行的示意圖如圖１－１所示。逡逑－

網(wǎng)調(diào)度指令將電池里的剩余容量回饋給電網(wǎng)。Ｖ２Ｇ運行方式下，電動汽車一方面可以為逡逑間歇式電源提供能量緩沖；另一方面，又可以根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令將電量反饋給電網(wǎng)，實逡逑現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻等功能。典型的電動汽車參與電網(wǎng)運行的示意圖如圖１－１所示。逡逑ｉｎ邋□邋ｍ邋卞邋／－ｉ＼邋ａ邋＼逡逑停車場邐換電站逡逑圖１－１電動汽車Ｖ２Ｇ示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｖ２Ｇ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑目前，關于Ｖ２Ｇ技術的研宄主要涉及如下幾個方面：Ｖ２Ｇ的功能應用、可行性研逡逑究以及具體的實現(xiàn)方式。逡逑⑴Ｖ２Ｇ的功能應用逡逑１．調(diào)峰、調(diào)頻逡逑電網(wǎng)的日負荷曲線具有一定的波動性，在用電負荷較大時形成荷峰，較低時形成荷逡逑谷。利用電動汽車的電池容量作為系統(tǒng)儲能裝置，縮小峰谷差，這是Ｖ２Ｇ概念提出的逡逑最初目的。文獻［１４］提出利用電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰的設想，并對電動汽車參與Ｖ２Ｇ運逡逑行的成本效益進行評估。研究表明，Ｖ２Ｇ技術從調(diào)峰效果與經(jīng)濟性上都可以取得良好的逡逑效果。文獻［１５］以含有可再生能源與電動汽車的微網(wǎng)為研宄對象，指出采取合理的充放逡逑電策略可以使電動汽車發(fā)揮削峰填谷、消納可再生能源的作用。逡逑提高系統(tǒng)的電壓與頻率穩(wěn)定也是Ｖ２Ｇ技術的一個重要應用方面。文獻［１６］的研究表逡逑明，通過對電動汽車充放電行為的合

２．１電動汽車充放電機整體架構(gòu)逡逑電動汽車充放電機既可以從電網(wǎng)中獲取電能給動力電池充電，也可以根據(jù)需要按照逡逑電網(wǎng)調(diào)度指令向電網(wǎng)回饋電能，典型的充放電機拓撲結(jié)構(gòu)如圖２－１所示。逡逑濾波邐雙向邐＾雙向邋￣逡逑電路邐ＡＣ／ＤＣ變換器邐丁邋ＤＣ／ＤＣ變換器邋丁邋＇逡逑接口邋0邐邋邐邋邐１—邐邐１￣＾逡逑｜邋阢＿丨－．．．．．—］邐．丨＇邋．．．．．．．．．．．Ｚ＂逡逑■制■雙向邋ＡＣ／ＤＣ邐雙向邋ＤＣ／ＤＣ逡逑■單＿變換器控制模塊＾＾＾變換器控制模塊｜逡逑１—Ｊ逡逑圖２－１雙向充放電機結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ邋ｃｈａｒｇｅ邋ａｎｄ邋ｄｉｓｃｈａｒｇｅ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑充放電機主電路由雙向ＤＣ／ＤＣ變換器、雙向ＡＣ／ＤＣ變換器以及濾波電路組成，逡逑其中，雙向ＤＣ／ＤＣ變換器用于實現(xiàn)直流側(cè)電壓的升降、雙向ＡＣ／ＤＣ變換器用于實現(xiàn)逡逑交直流的轉(zhuǎn)換。當充放電機處于充電狀態(tài)時，ＡＣ／ＤＣ變換器工作在整流模式，將交流逡逑側(cè)交流電轉(zhuǎn)換為直流；ＤＣ／ＤＣ變換器工作在降壓模式，將ＡＣ／ＤＣ變換器輸入的電壓逡逑轉(zhuǎn)換為動力電池充電電壓，確保動力電池平穩(wěn)充電；當充放電機放電時，ＤＣ／ＤＣ變換逡逑器工作在升壓模式，將直流側(cè)電壓升至變壓器低壓側(cè)電壓水平；ＡＣ／ＤＣ變換器工作在逡逑逆變模式，實現(xiàn)直流到交流的轉(zhuǎn)變，完成放電功能。逡逑２．２雙向ＡＣ／ＤＣ變換器工作原理及其控制策略逡逑雙向ＡＣ／ＤＣ變換器是充放電機的重耍組成部分

【參考文獻】

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1 黃貴鴻;雷霞;蘆楊;王宇哲;陳曉盛;;考慮用戶滿意度的電動汽車用戶側(cè)最優(yōu)智能充放電策略[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年24期

2 郭文明;牟龍華;;考慮靈活控制策略及電流限幅的逆變型分布式電源故障模型[J];中國電機工程學報;2015年24期

3 張聰;張祥文;夏俊榮;孫海順;汪春;許曉慧;吳可;;電動汽車實時可調(diào)度容量評估方法研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年22期

4 劉曉飛;崔淑梅;謝富鴻;徐石明;;基于停車需求模型的電動汽車V2G放電負荷時空分布預測[J];電氣工程學報;2015年08期

5 王旭冉;郭慶來;孫宏斌;葛懷暢;辛蜀駿;張永旺;趙偉;;計及電動汽車充放電負荷的分布式電壓穩(wěn)定監(jiān)控方法[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年16期

6 范開俊;徐丙垠;董俊;王敬華;束洪春;朱正誼;;基于智能終端逐級查詢的饋線拓撲識別方法[J];電力系統(tǒng)自動化;2015年11期

7 郭煜華;范春菊;;含大規(guī)模電動汽車的配電網(wǎng)保護技術研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年08期

8 王志文;陳來軍;鄭天文;沈沉;;采用搜索保護與差動保護的光伏微電網(wǎng)綜合保護策略[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2014年18期

9 童榮斌;牟龍華;莊偉;;微電網(wǎng)的有限區(qū)域集成保護[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年11期

10 劉凱;李幼儀;;主動配電網(wǎng)保護方案的研究[J];中國電機工程學報;2014年16期

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1 張惠智;逆變型分布式電源接入配電網(wǎng)的故障分析及保護原理的研究[D];天津大學;2015年

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1 馬非同;電動汽車換電站接入中壓配電網(wǎng)的保護與控制策略研究[D];華北電力大學(北京);2015年

2 張文杰;基于價格更新機制的V2G最優(yōu)控制策略研究[D];北京理工大學;2015年

3 鐘童科;大規(guī)模電動汽車的充放電行為及其對電網(wǎng)的影響研究[D];華南理工大學;2012年

4 曹琦琦;V2G建模及接入系統(tǒng)分析研究[D];北京交通大學;2011年

5 趙連明;基于GIS的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)拓撲建模與分析研究[D];武漢理工大學;2009年

6 王偉;含微網(wǎng)配電系統(tǒng)的繼電保護問題研究[D];山東大學;2009年

本文編號：2802113