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电动汽车参与电网辅助调频控制策略研究
| 论文题名： | 电动汽车参与电网辅助调频控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电网辅助调频;虚拟同步机;可控负荷;储能电站 |
| 摘要： | 化石能源不可再生，电动汽车(ElectricVehicle，EV)的发展必将成为主流。电动汽车作为一类新型的可控负荷，大范围地接入智能电网后，使智能电网面临诸多的机遇与挑战。一方面，大量的电动汽车通过充电桩与电网连接时，会导致电力系统的阻尼与惯性的缺失；另一方面，电动汽车大部分时间处于停止状态，其车载电池中存储了巨大的能量，可以对其加以利用。本文基于虚拟同步机(VirtualSynchronousMachine，VSM)的电动汽车接入电网，研究其充放电控制以及规模化电动汽车对电网的辅助调频策略具有十分重要的理论意义。 本文首先提出一种基于虚拟同步机的电动汽车接入电网时双向充放电的交流与直流侧控制策略，为充电机添加了适应电网变化的阻尼与惯性，该策略可以控制电动汽车的功率变化以及充放电转换，参与电网频率变化的惯性响应，使电动汽车负荷具备为电网提供有功支撑的功能。 分析电动汽车参与电网调频的一次调节的特性，提出一种基于模糊控制的电动汽车参与电网一次调频自适应下垂系数的控制策略，获得良好的调频控制效果。该策略有效地维持了电动汽车电池的荷电状态，可以更好地满足用户的出行需求，并且避免过充或过放对电动汽车电池造成影响。 针对电动汽车出行的随机性，提出了采用蒙特卡洛法对大规模电动汽车的随机出行行为进行了模拟，建立电动汽车集群聚合成一个虚拟储能电站的动态模型，分析该虚拟储能电站参与电网自动发电控制(AutomaticGenerationControl，AGC)的工作模式，提出基于模型预测控制(ModelPredictControl，MPC)方法的AGC控制策略。建立的虚拟储能电站模型及其控制方式可以有效地使大规模电动汽车中的可控能量参与到调频功能中。采用MPC方法的AGC控制策略可以有效地削弱频率波动，获得更好的调频效果，仿真结果验证了所提出的策略的可行性与有效性。 |
| 作者： | 赵竞智 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 马秀娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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