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电动汽车V2G充电站充放电控制策略与谐波特性研究
| 论文题名： | 电动汽车V2G充电站充放电控制策略与谐波特性研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电站;电网互动技术;充放电控制;谐波特性 |
| 摘要： | 电动汽车与电网互动（Vehicle to Grid，V2G）技术为解决能源与环境问题提供了一种有效手段。通过V2G技术，电网效率偏低、汽车尾气排放等问题可得到一定程度的缓解。不过，将电动汽车接入电网进行充放电控制时也会出现一些新的问题，如控制策略问题、负荷波动问题以及谐波干扰问题等等，为电动汽车参与电网调度带来了许多挑战。 本文主要就停车场类 V2G充电站参与电网调节服务方面的理论及应用进行研究，分析停车场类V2G充电站的设计要求，给出充电站建模方法，并针对充电站调峰控制策略及谐波特性问题进行研究。 为解决停车场类V2G充电站在电网调度方面的应用问题，分析充电站充放电行为对于电网的影响，本文在MATLAB/Simulink下对停车场类V2G充电站各子系统进行了分析和建模。模型的各部分采用模块化设计，使得仿真过程清晰直观，参数设置方便。根据充电站设计要求，给出配电系统设计方案；考虑调制策略、死区时间以及充电方式等因素对充电系统各部分拓扑进行分析及参数计算，并针对网侧电流及充放电需求进行控制系统的设计；采用等效电路法，对锂电池进行建模。为研究V2G充电站对于电网的影响提供仿真平台。 停车场类V2G充电站在调节区域负荷方面具有特殊优势，为了对充电站调峰能力及收益进行评估，本文给出两种电动汽车参与V2G调峰的控制策略。首先对V2G服务类型进行分析，给出适合该类充电站的最佳调节服务。然后分析电动汽车驾驶及停车需求特性，对电动汽车可用V2G容量进行分析；考虑区域内电网日负荷特点及分时电价原则，给出基于区域负荷曲线和基于电网电价曲线的调峰策略。最后，采用蒙特卡洛方法对两种充放电策略进行了仿真，并针对备用容量、充放电功率以及收益等因素进行了对比分析。 电动汽车与电网交互过程中会产生谐波干扰，为评估停车场类V2G充电站的谐波污染程度，本文对 V2G充电站谐波输出特性进行研究。首先对 V2G充电系统谐波产生机理进行研究。然后针对不同结构充电系统的谐波输出情况进行了对比分析，并针对单相系统接入数量对于充电系统谐波输出的影响进行了研究。最后，从电池充放电过程及充电机投入数量角度出发，研究充电站恒流充放电过程中其电网谐波畸变与充电机接入数量、充放电比例变化等影响因素的关系，总结停车场类V2G充电站谐波工程计算方法。 |
| 作者： | 李锦瑭 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 崔淑梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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