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电动汽车充放电行为建模及V2G研究
| 论文题名： | 电动汽车充放电行为建模及V2G研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充放电行为;电网负荷;电能质量;建模方法 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的逐年增加,汽车尾气的大量排放已逐渐成为造成大气污染的重要原因之一,而雾霾等恶劣天气的频频发生,使得人们对环境问题日益关注,同时随着石油等不可再生能源的日益消耗,电动汽车因其所具有的使用清洁能源、尾气零排放等优点受到广泛关注,电动汽车的大规模普及应用也将成为今后发展的必然趋势。大量电动汽车因充电需要而接入电网可能会导致因波峰时间集中充电而造成峰值叠加等情况的发生,同时电动汽车电池也可看作移动的储能单元,在其闲置时如何对其进行有效利用,如何对电动汽车的充电行为进行引导,也成为电动汽车规模化普及中需要解决的重要问题。本文以电动汽车大规模使用为前提,研究电动汽车充放电行为对电网负荷的影响及电动汽车电池作为储能单元将能量传递给电网时对电能质量的影响。 本文首先介绍了课题的来源及意义,现有的电动汽车充放电行为的建模方法及电动汽车到电网(V2G,vehicle to grid)的建模方法;其次使用蒙特卡洛方法对电动汽车的充放电行为进行建模,在不受控充电、受控充电、受控充放电(V2G)三种模式下进行建模仿真,获得电动汽车以不同的充放电模式接入电网后电网日负荷曲线的变化;再次,在MATLAB/SIMULINK环境下搭建电动汽车接入电网后可实现双向电能转换的V2G系统模型,制定了相应的控制策略,根据仿真结果分析电池放电给电网时,输出电流、电压谐波及输出功率等的变化以及不同大小的放电电流对电网谐波的影响。最后,在电动汽车及双向电能转换平台上进行仿真实验,研究电动汽车在逆变上网时,在使用不同大小电流进行放电的情况下,对电网谐波的影响。 电动汽车在三种充放电模式下的充放电行为仿真结果显示:不受控模式下将会造成电网波峰叠加,增加电网负荷压力;受控充电模式下在夜间充电,电动汽车接入对电网波峰没有影响;V2G模式可实现对电网的“削峰填谷”,有效利用夜间电网波谷时间进行充电,而在高峰时间放电给电网,有效减小电网峰谷差。根据在MATLAB/SIMULINK环境下搭建的电动汽车充放电模型的仿真结果,在电动汽车接入电网后,电池逆变输出接入电网的电流和电压均出现谐波,直接影响电网电能质量。在实验平台上进行的电池逆变上网实验的结果显示,电池组逆变上网时会产生谐波,并对谐波产生的原因进行分析。 |
| 作者： | 王晓涵 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 宋绍剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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