【摘要】：電動(dòng)汽車作為一種新型移動(dòng)儲(chǔ)能工具,由于其優(yōu)良的交互性在電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展中占據(jù)著重要位置。但隨著電動(dòng)汽車滲透率的不斷提高,其充放電行為對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、潮流方向以及故障狀態(tài)下的電氣量特征都會(huì)產(chǎn)生一定的影響,同時(shí)也對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的整定與配合提出了更高的要求。本文針對(duì)電動(dòng)汽車雙向充放電機(jī)各模塊的工作原理、數(shù)學(xué)模型及控制策略進(jìn)行分析,并在PSCAD/EMTDC軟件中建立含電動(dòng)汽車的配電網(wǎng)仿真模型,分析電動(dòng)汽車接入對(duì)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(dòng)汽車具有逆變型電源特性,針對(duì)故障發(fā)生后電動(dòng)汽車的輸出特性進(jìn)行分析,探究其對(duì)傳統(tǒng)功率方向元件的影響。本文針對(duì)V2G(Vehicle-to-Grid)運(yùn)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(hù)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(fù)導(dǎo)數(shù)構(gòu)成參考相量,根據(jù)區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障時(shí)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(dòng)汽車接入對(duì)方向元件的影響。并提出了某一支路方向元件故障時(shí),利用同一母線其他支路測(cè)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(yīng)V2G運(yùn)行方式下配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變的特點(diǎn),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(shí)時(shí)拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行故障定位,在配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化、信息缺失等情況下均具有良好的適應(yīng)性。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM73
【圖文】：

廣西大學(xué)工程碩士學(xué)位論文邐Ｖ２Ｇ運(yùn)行方式下酉己電網(wǎng)保護(hù)方法研本文針對(duì)電動(dòng)汽車大量接入下的配電網(wǎng)進(jìn)行研究，探究Ｖ２Ｇ運(yùn)行方式下電動(dòng)汽大規(guī)模接入會(huì)對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)產(chǎn)生的影響，并對(duì)此情況下的配電網(wǎng)保護(hù)方法進(jìn)行研宄，應(yīng)對(duì)將來(lái)電動(dòng)汽車大規(guī)模入網(wǎng)在配電網(wǎng)保護(hù)上做好準(zhǔn)備。逡逑１．２國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑１．２．１邋Ｖ２Ｇ技術(shù)研究現(xiàn)狀逡逑電動(dòng)汽車既有隨機(jī)負(fù)荷的特性，同時(shí)又是一種移動(dòng)儲(chǔ)能電源，可以在閑置時(shí)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(yùn)行方式下，電動(dòng)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(dòng)汽車參與電網(wǎng)運(yùn)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(yùn)行方式下，電動(dòng)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(shí)逡逑現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻等功能。典型的電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)運(yùn)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(chǎng)邐換電站逡逑圖１－１電動(dòng)汽車Ｖ２Ｇ示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｖ２Ｇ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑目前，關(guān)于Ｖ２Ｇ技術(shù)的研宄主要涉及如下幾個(gè)方面：Ｖ２Ｇ的功能應(yīng)用、可行性研逡逑究以及具體的實(shí)現(xiàn)方式。逡逑⑴Ｖ２Ｇ的功能應(yīng)用逡逑１．調(diào)峰、調(diào)頻逡逑電網(wǎng)的日負(fù)荷曲線具有一定的波動(dòng)性，在用電負(fù)荷較大時(shí)形成荷峰，較低時(shí)形成荷逡逑谷。利用電動(dòng)汽車的電池容量作為系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置，縮小峰谷差，這是Ｖ２Ｇ概念提出的逡逑最初目的。文獻(xiàn)［１４］提出利用電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰的設(shè)想，并對(duì)電動(dòng)汽車參與Ｖ２Ｇ運(yùn)逡逑行的成本效益進(jìn)行評(píng)估。研究表明，Ｖ２Ｇ技術(shù)從調(diào)峰效果與經(jīng)濟(jì)性上都可以取得良好的逡逑效果。文獻(xiàn)［１５］以含有可再生能源與電動(dòng)汽車的微網(wǎng)為研宄對(duì)象，指出采取合理的充放逡逑電策略可以使電動(dòng)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(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用方面。文獻(xiàn)［１６］的研究表逡逑明，通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車充放電行為的合

２．１電動(dòng)汽車充放電機(jī)整體架構(gòu)逡逑電動(dòng)汽車充放電機(jī)既可以從電網(wǎng)中獲取電能給動(dòng)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(jī)拓?fù)浣Y(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(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)直流側(cè)電壓的升降、雙向ＡＣ／ＤＣ變換器用于實(shí)現(xiàn)逡逑交直流的轉(zhuǎn)換。當(dāng)充放電機(jī)處于充電狀態(tài)時(shí)，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(dòng)力電池充電電壓，確保動(dòng)力電池平穩(wěn)充電；當(dāng)充放電機(jī)放電時(shí)，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(shí)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(jī)的重耍組成部分

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802113