本文關(guān)鍵詞：電動汽車參與電網(wǎng)二次頻率調(diào)節(jié)控制策略研究

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【摘要】：電動汽車大規(guī)模接入電網(wǎng)對電力工業(yè)既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇。作為快速增長的新型負(fù)荷,電動汽車影響電力系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃,而作為移動儲能單元,電動汽車的有序充/放電控制有利于電網(wǎng)健康發(fā)展。電動汽車電池具有快速的充/放電特性,具備向電網(wǎng)提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù)的能力。同時,電動汽車的交通屬性要求其電量必須達(dá)到用車需求。當(dāng)電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)時,用戶期望能從調(diào)節(jié)中獲得收益,同時要求電動汽車電量能滿足行駛需求,這導(dǎo)致電價成為協(xié)調(diào)頻率調(diào)節(jié)和用戶充電需求的重要手段。因此,本文研究考慮電價約束的電動汽車調(diào)頻控制策略,確保電動汽車的調(diào)節(jié)能力和充電需求。具體內(nèi)容如下:首先,介紹了電網(wǎng)頻率波動原因和調(diào)頻原理,分別描述了互聯(lián)電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)模型的各環(huán)節(jié),涉及發(fā)電機(jī)—負(fù)荷模型、調(diào)速器模型、聯(lián)絡(luò)線模型和負(fù)荷擾動模型等。同時,建立了考慮電池荷電狀態(tài)的V2G模型,以及電動汽車參與電網(wǎng)一次和二次頻率的控制結(jié)構(gòu),搭建電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的仿真平臺。其次,介紹了電動汽車能源補(bǔ)給方式和接入電網(wǎng)模式,分別從電動汽車調(diào)節(jié)特性、響應(yīng)方式、可利用時間和容量的角度,分析電動汽車提供頻率調(diào)節(jié)的可行性。基于電動汽車調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性分析,提出了電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的調(diào)頻電價計算方法和調(diào)頻收益方法。然后,建立了電動汽車二次頻率調(diào)節(jié)的控制框架,并闡述電動汽車二次調(diào)頻的原理,提出考慮電價約束的電動汽車二次頻率調(diào)節(jié)的集中控制策略。調(diào)度中心根據(jù)電動汽車調(diào)頻電價、調(diào)頻容量等信息,實(shí)時派遣調(diào)節(jié)任務(wù)。電動汽車代理作為調(diào)度中心和電動汽車充電站之間的中間商,負(fù)責(zé)上傳電動汽車的調(diào)頻容量和電池期望充/放電功率,確保電動汽車在承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)時,滿足其電池期望荷電狀態(tài)。在電動汽車充電站,實(shí)時計算電動汽車調(diào)頻容量和期望充/放電功率,并根據(jù)調(diào)度中心下行派遣,給單輛電動汽車分派調(diào)節(jié)任務(wù)。最后,在MATLAB的Simulink環(huán)境的仿真平臺上,對電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)進(jìn)行仿真分析與討論,并計算調(diào)頻收益。仿真結(jié)果表明:提出的電動汽車二次調(diào)頻控制策略不僅有效地抑制電網(wǎng)頻率偏差,而且能滿足用戶充電需求。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車 二次調(diào)頻 充電需求 電價 蒙特卡洛方法
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文主要工作及章節(jié)安排13-15
• 第2章 電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的仿真平臺15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)概述15-18
• 2.2.1 電網(wǎng)頻率波動原因15-16
• 2.2.2 電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)原理16-18
• 2.3 互聯(lián)電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型18-23
• 2.3.1 發(fā)電機(jī)—負(fù)荷模型18-20
• 2.3.2 原動機(jī)調(diào)速器模型20-21
• 2.3.3 聯(lián)絡(luò)線模型21-22
• 2.3.4 負(fù)荷擾動模型22-23
• 2.3.5 風(fēng)功率模型23
• 2.4 電動汽車電池數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.5 電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的仿真平臺24-27
• 2.5.1 電動汽車參與電網(wǎng)一次頻率控制24-25
• 2.5.2 電動汽車參與電網(wǎng)二次頻率控制25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的特性分析28-40
• 3.1 引言28
• 3.2 電動汽車能源補(bǔ)給方式28-30
• 3.3 電動汽車接入電網(wǎng)模式30-32
• 3.3.1 分散接入31
• 3.3.2 集群接入31-32
• 3.4 電動汽車調(diào)頻可行性32-34
• 3.4.1 調(diào)頻響應(yīng)方式可行性32-33
• 3.4.2 調(diào)頻容量和時間可行性33-34
• 3.4.3 快速調(diào)節(jié)特性34
• 3.5 電動汽車提供調(diào)頻服務(wù)經(jīng)濟(jì)性34-39
• 3.5.1 電動汽車實(shí)時調(diào)頻電價35-37
• 3.5.2 參與調(diào)頻服務(wù)的電池?fù)p耗成本37
• 3.5.3 電動汽車調(diào)頻收益37-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 考慮電價約束的電動汽車二次調(diào)頻控制40-54
• 4.1 引言40
• 4.2 電動汽車二次調(diào)頻框架40-41
• 4.3 電動汽車二次調(diào)頻原理41-42
• 4.4 電動汽車二次調(diào)頻控制策略42-47
• 4.4.1 電動汽車行為42
• 4.4.2 電動汽車調(diào)頻容量計算42-43
• 4.4.3 電動汽車期望V2G功率計算43-45
• 4.4.4 基于電價的電動汽車調(diào)節(jié)派遣控制45-47
• 4.5 仿真系統(tǒng)47-48
• 4.6 仿真分析與討論48-52
• 4.6.1 仿真情境48
• 4.6.2 仿真與討論48-52
• 4.7 電動汽車二次調(diào)頻收益52-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 第5章 結(jié)論與展望54-56
• 5.1 結(jié)論54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-61
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果61

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