目前电网多区域互联、大型负荷及新能源发电日益增多,使得电力系统愈加复杂,系统稳定运行面临巨大挑战,其中频率稳定问题尤为突出。电动汽车(Electric Vehicle,EV)逐渐普及,给电网频率稳定带来了新的保障途径。由于电动汽车的自身特性:快速响应、灵活调度、同时具备源-储特性等,可通过电动汽车与电网互动技术(Vehicle to Grid,V2G),实现削峰填谷,辅助调频调压等服务。然而,电动汽车在参与电网辅助调频时,保证电动汽车用户的用电需求、考虑电动汽车辅助调频与电网负荷频率控制的互相作用、考虑电力系统内通信时滞与电动汽车调频容量的不确定性是电动汽车参与辅助调频的关键问题,直接影响系统频率调整效果。为充分发挥电动汽车辅助调频作用,提高系统频率稳定性,针对上述问题展开研究十分必要。论文主要包括以下内容:(1)建立电动汽车参与辅助调频的等效模型及充放电策略。首先,考虑电动汽车参与辅助调频特性,基于电动汽车分散的特点,建立多级集中式管理模式对电动汽车集群进行充放电的统一管理。其次,基于电动汽车动力电池及电网电路模型,考虑其充放电特性,以系统频率偏差为输入信号建立电动汽车辅助电网调频的传递函数等效模型。最后,基于上述等效模型,考虑电动汽车用户用电需求,采用椭圆函数方法,依据车主期望的电动汽车荷电状态,建立能够保证电动汽车用户用电需求的电动汽车辅助调频的充放电策略。(2)提出考虑电动汽车辅助调频和负荷频率控制间相互影响的协调优化策略。首先,以负荷频率控制模型及电动汽车调频模型为研究对象,建立多级集中控制模式下的电动汽车参与一次调频的多区域负荷频率控制模型;其次,基于此模型,考虑电动汽车电池特性和电力系统二次调频有效工作范围,建立以系统各区域频率偏差与误差积分准则(Integral of the Time multiplied Absolute value of the Error,ITAE)标准相结合的频率控制器性能指标,基于此性能指标搭建系统频率控制器的优化模型,并使用优化算法进行求解。最后,基于互联系统,模拟负荷随机波动情况,在保证电动汽车用户用电需求的前提下,对上述优化控制方法进行仿真验证。(3)提出考虑负荷频率控制中通信时滞及电动汽车可调频容量不确定性的鲁棒比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制器。首先,以具有通信时滞及电动汽车可调频容量不确定性的多区域负荷频率控制系统模型为研究对象,建立系统的状态空间模型。其次,基于此模型建立控制器增益、通信时滞时间和鲁棒性能指标之间的函数关系,分析系统鲁棒性能。在得到系统控制器优化模型后,利用优化算法,对控制器增益进行求解。最后,在互联电力系统中,综合考虑不同负荷频率环节的通信时滞时间及各区域电动汽车可调频容量的不确定性,对上述控制器进行仿真验证。