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电动汽车换电站储能系统微电网运行控制策略研究
| 论文题名： | 电动汽车换电站储能系统微电网运行控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车换电站;储能系统;微电网;运行控制;供电效率 |
| 摘要： | 随着电动汽车的不断普及与推广，电动汽车换电站作为其动力电池供应的主要方式之一，也得到快速发展与重视。为了缓解城市配电网负荷的峰谷差，电力系统需要对电动汽车换电站实施有序的充电，避免配电网受到更为严重的负荷波动;同时，还需要建设分布式的储能站，对配电网进行调峰和有效的潮流控制、降低配电网的网损和减轻配电网的增容压力。因此，分布于城市各个角落的电动汽车换电站除了扮演电动汽车动力电池的供应者角色外，若还能充当分布式储能站和应急储备电源，必将大幅度降低储能站的投资成本，有利于城市土地资源的节约和电池的梯级利用。在发挥电动汽车换电站的多重角色时，每个换电站相当于一个小型的储能站，既能与电网并联运行、有序充电，又能够独立供电，构成了一个微电网系统。微电网可以有效改善系统的供电效率和实现换电站的功能最大化，为达到这一目标，本文主要开展了如下研究工作: (1)结合分布式电源的特点与微电网运行模式的要求，分析了微电网的整体控制策略，重点对主从控制、对等控制及分层控制策略进行了说明;详细分析了恒功率控制(PQ控制)、下垂控制、倒下垂控制及恒压恒频控制(V/f控制)等控制策略的原理及适合的范围和条件。 (2)换电站微电网孤岛运行时，面临负荷的频繁并入和切除，易导致逆变器输出电压幅值和频率的波动。针对传统下垂控制法在输出频率和控制电压方面存在的不足，本文提出了一种动态自调节的下垂控制策略，该方法通过不断修正逆变器的P-E&Q-f曲线位置，使负载发生突变时电压和频率的波动维持在很小的阈值内，并使系统达到新的稳定状态;建立了某一换电站微电网孤岛运行的仿真模型，对比分析传统和改进下垂控制策略条件下系统频率、电压及电流的变化特性，结果表明:动态自调节下垂控制法能有效抑制系统因负载突变而引发的输出电压和频率的波动，有利于提高换电站微电网孤岛运行的稳定性。 (3)换电站并网运行时，本文设计了并网逆变器的控制系统;在此基础上，对由单个微电源换电站构成的微电网系统进行了并网运行控制，结果表明:采用恒功率控制时，输出的功率能够平稳地追随参考功率;对由多个微电源换电站并联构成的系统分别进行了并网与孤岛运行下微电源的切换仿真，结果表明:对于输出电能稳定的微电源，适宜选取下垂控制方法，而对于容易受外部条件影响的微电源则运用恒功率控制方法，以实现对多个微电源合适而有效的控制。 |
| 作者： | 林艺熙 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 许加柱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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