發(fā)布時(shí)間：2017-10-04 00:23

  本文關(guān)鍵詞：考慮壽命的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池參與電網(wǎng)調(diào)頻策略研究

  更多相關(guān)文章： 電動(dòng)汽車 動(dòng)力電池 循環(huán)壽命 一次調(diào)頻 二次調(diào)頻 經(jīng)濟(jì)分析

【摘要】：電動(dòng)汽車規(guī)模的日益擴(kuò)大與動(dòng)力電池技術(shù)的不斷革新,推動(dòng)了電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。動(dòng)力電池響應(yīng)速度快,可在充放電兩種狀態(tài)間進(jìn)行快速切換,且不受爬坡速率的限制,使其在系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)顯著。隨著網(wǎng)側(cè)負(fù)荷的快速發(fā)展以及新能源滲透率的逐步提高,電網(wǎng)調(diào)頻壓力不斷增大。通過(guò)引導(dǎo)處于停駛狀態(tài)的電動(dòng)汽車入網(wǎng)參與系統(tǒng)調(diào)頻,將有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。不過(guò),參與系統(tǒng)調(diào)頻將加速動(dòng)力電池容量的衰減,因此,還需對(duì)參與調(diào)頻的電動(dòng)汽車用戶進(jìn)行合理補(bǔ)償,從而提升用戶參與的積極性,保證并網(wǎng)電池容量。本文首先從電池循環(huán)次數(shù)、充放電倍率、充放電深度和環(huán)境溫度四個(gè)方面,建立磷酸鐵鋰動(dòng)力電池循環(huán)壽命預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型,并參考發(fā)電機(jī)下垂特性,結(jié)合動(dòng)力電池參數(shù)及變流器等元器件特性,構(gòu)建用于系統(tǒng)調(diào)頻的動(dòng)力電池仿真模型。其次,構(gòu)建電動(dòng)汽車參與下的單區(qū)域電力系統(tǒng)調(diào)頻模型,仿真分析其參與系統(tǒng)一次調(diào)頻后的系統(tǒng)穩(wěn)定性情況,并依據(jù)動(dòng)力電池壽命衰減,對(duì)電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)一次調(diào)頻所采用的不同充放電控制策略進(jìn)行分析。在較優(yōu)控制策略基礎(chǔ)上,對(duì)我國(guó)不同地區(qū)動(dòng)力電池參與調(diào)頻后的循環(huán)壽命衰減進(jìn)行估算,指導(dǎo)電網(wǎng)對(duì)不同地區(qū)參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的電動(dòng)汽車用戶實(shí)施差異化補(bǔ)償。再次,本文分析了電動(dòng)汽車用戶的出行行為特征,并構(gòu)建其參與系統(tǒng)二次調(diào)頻的仿真模型。依據(jù)電動(dòng)汽車荷電狀態(tài)的概率分布,制定不同調(diào)頻功率信號(hào)分配策略。從動(dòng)力電池能量偏移與系統(tǒng)頻率質(zhì)量的角度,對(duì)電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)二次調(diào)頻的不同控制策略進(jìn)行評(píng)價(jià),并針對(duì)常規(guī)機(jī)組額定滿發(fā)以及高峰爬陡能力不足兩種工況仿真分析電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻后的系統(tǒng)穩(wěn)定性。最后,對(duì)不同控制策略下,電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻的成本和收益進(jìn)行估算,指導(dǎo)電網(wǎng)對(duì)參與調(diào)頻的電動(dòng)汽車用戶進(jìn)行合理經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,從而保障入網(wǎng)動(dòng)力電池容量,輔助維持系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 動(dòng)力電池 循環(huán)壽命 一次調(diào)頻 二次調(diào)頻 經(jīng)濟(jì)分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72;TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 V2G技術(shù)參與輔助服務(wù)研究現(xiàn)狀概述10-11
• 1.2.2 動(dòng)力電池研究現(xiàn)狀概述11-12
• 1.2.3 V2G參與系統(tǒng)調(diào)頻經(jīng)濟(jì)性研究現(xiàn)狀概述12-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 考慮循環(huán)壽命的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池模型15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 鋰離子電池壽命概述15-19
• 2.2.1 動(dòng)力電池分類15-17
• 2.2.2 鋰離子電池壽命分類17
• 2.2.3 鋰離子電池壽命預(yù)測(cè)方法分類17-19
• 2.3 調(diào)頻模式下磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命預(yù)測(cè)模型19-24
• 2.3.1 磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命影響因素19-20
• 2.3.2 用于調(diào)頻服務(wù)的電動(dòng)汽車電池模塊循環(huán)壽命預(yù)測(cè)模型20-22
• 2.3.3 考慮電池壽命損失最小化的電池模塊功頻響應(yīng)特性22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 壽命損失最小化的動(dòng)力電池參與一次調(diào)頻策略25-39
• 3.1 引言25
• 3.2 壽命損失最小化的電動(dòng)汽車參與一次調(diào)頻策略分析25-36
• 3.2.1 參與單區(qū)域電力系統(tǒng)一次調(diào)頻的模型25-32
• 3.2.2 以不同充放電策略參與一次調(diào)頻時(shí)的電池模塊壽命損耗分析32-36
• 3.3 不同地區(qū)電動(dòng)汽車參與一次調(diào)頻時(shí)的電池模塊壽命損耗分析36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第4章 考慮壽命與荷電狀態(tài)的動(dòng)力電池參與二次調(diào)頻策略研究39-60
• 4.1 引言39
• 4.2 基于電動(dòng)汽車出行行為的動(dòng)力電池參與二次調(diào)頻模型39-52
• 4.2.1 電動(dòng)汽車用戶出行行為特征分析39-42
• 4.2.2 參與二次調(diào)頻的單區(qū)域電力系統(tǒng)調(diào)頻模型42-47
• 4.2.3 考慮壽命與荷電狀態(tài)的電池參與二次調(diào)頻功率信號(hào)分配策略47-52
• 4.3 基于荷電狀態(tài)與調(diào)頻性能的動(dòng)力電池參與二次調(diào)頻策略52-56
• 4.3.1 動(dòng)力電池二次調(diào)頻分PID信號(hào)控制策略仿真分析52-54
• 4.3.2 動(dòng)力電池二次調(diào)頻分頻率控制策略仿真分析54-56
• 4.4 不同工況下電動(dòng)汽車動(dòng)力電池參與系統(tǒng)二次調(diào)頻仿真分析56-59
• 4.4.1 常規(guī)機(jī)組滿發(fā)工況下電動(dòng)汽車電池參與系統(tǒng)二次調(diào)頻仿真分析56-57
• 4.4.2 常規(guī)機(jī)組高峰爬陡時(shí)電動(dòng)汽車電池參與系統(tǒng)二次調(diào)頻仿真分析57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性分析60-67
• 5.1 引言60
• 5.2 電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性分析60-65
• 5.2.1 電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻成本分析60-63
• 5.2.2 電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻所獲收益分析63-65
• 5.3 不同控制策略下的電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻經(jīng)濟(jì)性分析65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

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本文編號(hào)：967586