基于虚拟同步机的电动汽车充放电控制及辅助调频策略

来源 :华北电力大学(北京) 华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:c472559561
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的持续发展,石油能源的消耗水平也不断增加,其中交通运输占据了主要部分。燃油汽车尾气等对环境造成较大的破坏,尤其是近年来雾霾多发,给公众日常生产和生活造成非常大的不便。为了能够较好的解决燃油汽车数量过多带来的问题,电动汽车应运而生,电动汽车数量增加,为传统电力系统的建设和调度运行带来了一定的挑战。一方面就电动汽车通过电力变换器接入到电力系统,如果控制不当将给系统引入巨大的谐波污染;负荷增加,增加了系统负担;分散式接入的方式对电力系统的统一调度管理和运行维护带来了挑战。另一方面,电动汽车可以作为一种可控负荷和移动电源为电力系统提供一定的辅助服务,参与电力系统调频、调压等,提高电力系统的运行稳定性;通过合理调度,电动汽车与可再生能源协同作用,在满足用户充电需求的基础上促进可再生能源消纳。  本文将就大量电动汽车接入电力系统后造成的系统惯性、阻尼缺失问题,基于虚拟同步机(Virtual synchronous machine,VSM)技术设计电动汽车充放电控制策略,同时设计辅助调频控制策略,使电动汽车能够参与系统调频,提高电力系统的频率稳定性。  首先对传统电力系统的调频方式进行介绍,并且结合电动汽车特点,从V2G技术、用户出行、可调用容量、电动汽车响应速度以及电动汽车参与调频的经济性方面分析电动汽车参与电力系统调频的可行性。  基于VSM技术设计了电动汽车充放电控制策略。给出了电动汽车充放电控制系统及其控制结构,建立了双向充放电机和动力电力的详细模型,分析了双向充变流器AC/DC和DC/DC变换器的控制目标,并且分别针对AC/DC以及DC/DC模块的控制策略进行设计,通过理论分析了所提控制策略的控制效果,并且基于MATLAB/SIMULINK平台对提出的控制策略的效果进行验证。所提控制策略可以有效的缓解大规模电动汽车接入电力系统后造成的系统惯性和阻尼缺失的问题。  电动汽车的双向充放电功能为电动汽车参与电力系统调频提供了可能。在VSM充放电控制策略的基础上,考虑电动汽车用户的充电需求以及动力电池的寿命,设计了电动汽车辅助调频控制策略。由于系统中各电动汽车用户充电需求不同,且动力电池剩余电量等电池参数各异,因此定义了电动汽车充电因子α和电动汽车调频参与度因子β,其中充电因子仅可以统一衡量不同运行情况下电动汽车用户充电需求的满足程度,调频参与度因子β可以统一衡量不同运行情况下电动汽车参与系统调频的程度。基于上述两种因子,采用模糊控制算法,设计了电动汽车参与系统调频的一次、二次调频控制策略,并且建立了电动汽车参与系统调频的控制模型,在此基础上建立了考虑电动汽车的单区域和双区域电力系统调频模型,并基于MATLAB/SIMULINK仿真平台对模型和控制策略的准确性进行了验证。
其他文献
随着现代电力工业的快速发展,交联聚乙烯电缆被电力系统广泛应用。而近几年来,交联聚乙烯电缆(XLPE)绝缘故障多有发生,严重威胁电力系统的安全稳定运行。因此,深入研究XLPE电力电
本文通过对荣华二采区10
期刊
随着电力体制改革不断推进,售电市场和增量配网放开这两大措施极大地促进了分布式发电技术和微电网技术的发展。但是现阶段,微电网外特性建模、微电网并网对配电网的影响以及采用何种电压控制方法消除微电网并网影响等方面仍然存在很多问题,研究和解决这些问题将对山西综改区内微电网-配电网的发展具有极大的促进作用,对指导微电网接入、维持配电网安全稳定运行具有重大的意义。本文针对山西电力综改区内主要的三种类型微电网,
在利用市场机制引导电能交易的电力市场中,制定满足经济、稳定、安全要求的购电方案是电力系统规划和运行的重要研究内容。近些年,我国电力市场改革步伐加快,也为电力系统研究带来了新的挑战。本文以电力市场背景下的电能交易为研究对象,为经济购电方案提出一种修正策略,使其能够适应系统对电压稳定性和安全性的运行要求,具体内容如下:制定初始购电方案时,为了减小其运行点与实际运行时的差距,也为了进一步降低购电成本,建