本文關鍵詞：基于V2G技術的電動汽車參與微電網(wǎng)調頻研究

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【摘要】：隨著全球經(jīng)濟增長,各國對能源的需求量越來越高。同時,化石燃料大量燃燒,加劇了環(huán)境污染與溫室效應。為了解決能源危機、環(huán)境污染等問題,電動汽車技術受到了各國的高度重視。電動汽車是最有發(fā)展前景的一類新能源汽車,電動汽車是我國新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向。大規(guī)模的電動汽車入網(wǎng),給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)�？扇刖W(wǎng)電動汽車(Vehicle to Grid,V2G),即可作為可控負荷,又可作為分布式電源,來緩解間歇性新能源入網(wǎng)引起的波動,提供調頻服務。在現(xiàn)有研究的基礎上,本文展開了進一步研究。據(jù)統(tǒng)計大多數(shù)汽車一天中絕大部分時間處于閑置狀態(tài),合理利用閑置在電動汽車電池內的電能,有利于優(yōu)化電網(wǎng)運行。V2G技術的發(fā)展是實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)友好互動的前提條件。本文首先對V2G技術的概念與V2G系統(tǒng)的組成做簡要介紹,并對電動汽車向電網(wǎng)提供削峰填谷、輔助服務、平抑擾動等服務的可行性和優(yōu)勢進行了分析。針對電動汽車不同的充換電管理方式,提出了分散接入、集中接入和基于微電網(wǎng)的V2G三種入網(wǎng)模式。介紹了電動汽車車載電池的模型以及初始電量的概率模型,為下文的分析奠定理論基礎。然后,本文對含電動汽車的孤島微電網(wǎng)調頻進行了研究。分別分析了柴油發(fā)電機和電動汽車的調頻特性,并基于電動汽車的調頻特性制定了電動汽車參與孤島微電網(wǎng)調頻的控制策略。搭建了以柴油發(fā)電機組為主電源,電動汽車為輔助調頻的微電網(wǎng)調頻模型。最后基于所搭建的模型在Matlab/Simulink仿真平臺對所提出的調頻控制策略的有效性進行驗證,仿真結論表明電動汽車參與孤島微電網(wǎng)調頻是可行的。最后就如何對大規(guī)模電動汽車的充放電進行合理控制和管理使其在調頻市場收益最大化進行了深入的研究和分析�；趯﹄妱悠噮⑴c微電網(wǎng)調頻服務涉及的各參與方利益的分析,提出以電動汽車代理商收益最大化為目標,以電動汽車電池的電荷狀態(tài)、電池充放電不同時、用戶充電需求為約束,確定了優(yōu)化模型；并采用粒子群算法對提出的電動汽車提供調頻服務收益模型求解,通過算例驗證在電力市場環(huán)境下電動汽車通過電動汽車控制中心提供調頻服務在經(jīng)濟上是可行的。
【關鍵詞】：電動汽車 V2G技術 調頻 微電網(wǎng)
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 V2G技術研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 電動汽車參與電網(wǎng)調頻研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的主要研究內容和工作16-19
• 第2章 V2G入網(wǎng)模式及初始電量分析19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 V2G技術概念及應用分析19-24
• 2.2.1 V2G技術的概念19-20
• 2.2.2 V2G技術的發(fā)展歷史20-21
• 2.2.3 V2G系統(tǒng)的組成21-23
• 2.2.4 V2G技術的應用分析23-24
• 2.3 V2G入網(wǎng)模式24-27
• 2.3.1 分散接入25-26
• 2.3.2 集中接入26
• 2.3.3 基于微網(wǎng)的V2G模式26-27
• 2.4 電動汽車車載電池模型及SOC的概率模型27-30
• 2.4.1 電池模型27
• 2.4.2 SOC的概率模型27-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第3章 電動汽車在微電網(wǎng)孤島運行時的調頻研究31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 微電網(wǎng)調頻31-34
• 3.2.1 分布式電源和負荷的頻率特性31-33
• 3.2.2 微電網(wǎng)一次調頻33-34
• 3.2.3 微電網(wǎng)二次調頻34
• 3.3 調頻電源特性34-35
• 3.3.1 柴油發(fā)電機組34-35
• 3.3.2 小規(guī)模電動汽車/儲能電站調頻電源35
• 3.4 電動汽車參與微電網(wǎng)調頻控制策略35-37
• 3.5 含電動汽車的微電網(wǎng)調頻模型37-40
• 3.5.1 微電網(wǎng)系統(tǒng)結構37-38
• 3.5.2 電動汽車的充放電靜態(tài)頻率特性模型38-39
• 3.5.3 柴油發(fā)電機組的頻率控制模型39-40
• 3.5.4 含電動汽車的微電網(wǎng)調頻模型40
• 3.6 算例與分析40-44
• 3.6.1 負荷突增情況下微電網(wǎng)調頻控制動態(tài)過程41-42
• 3.6.2 負荷突減情況下微電網(wǎng)調頻控制動態(tài)過程42-44
• 3.7 本章小結44-45
• 第4章 電動汽車參與微電網(wǎng)調頻服務收益評估45-57
• 4.1 引言45-46
• 4.2 電動汽車控制中心46-49
• 4.2.1 調頻方式46
• 4.2.2 充放電控制系統(tǒng)46-49
• 4.3 電動汽車參與調頻的收益計算模型49-52
• 4.3.1 目標函數(shù)49-51
• 4.3.2 約束條件51-52
• 4.4 電動汽車調頻收益數(shù)學模型求解52-53
• 4.4.1 求解算法—粒子群算法52
• 4.4.2 優(yōu)化規(guī)劃模型的求解步驟52-53
• 4.5 算例仿真與分析53-56
• 4.6 本章小結56-57
• 結論與展望57-59
• 參考文獻59-64
• 附錄A 攻讀碩士期間取得的學術成果64-65
• 致謝65

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本文編號：977751