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基于电动汽车风电消纳的“风-网-荷”协同优化控制策略研究
| 论文题名： | 基于电动汽车风电消纳的“风-网-荷”协同优化控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;配电网;风电消纳;控制策略 |
| 摘要： | 全球能源的日益消耗加快了资源枯竭的进程，推动可再生能源的发展是当前解决能源需求问题最为关键的方案。随着“双碳”目标的提出，电动汽车有望替代燃油汽车成为汽车使用的主要类型。但是，随着电动汽车规模的增大，电动汽车对配电网产生的负荷冲击效应也将日趋明显。利用可再生能源发电系统为电动汽车供能不仅可转移电动汽车充电负荷并减少集群充电产生的负荷冲击，而且降低了可再生能源发电功率的波动，有助于提高可再生能源的利用。基于此本文以风力发电为例提出了基于电动汽车风电消纳的“风-网-荷”协同优化控制策略。 首先，分析了国内外可再生能源充电站示范性项目应用情况，研究了现阶段可再生能源充电站系统集成的可行性。分析了风力发电的特点和风电功率季节性特征影响及电动汽车无序充电造成的负荷冲击对配电网稳定运行的影响。通过对电动汽车充电方式和充电设施的分析研究，认为建立风电充电站集成系统可减小风电出力大范围波动和电动汽车充电负荷冲击对配电网安全和稳定运行的影响。 其次，分析了电动汽车充电行为影响因素并利用蒙特卡洛法模拟不同规模车辆无序充电的情形后发现电动汽车无序充电行为致使充电时间与基荷用电时间重合造成了负荷冲击。分析了解决电动汽车负荷冲击的常规有序充电控制方法，以V2G控制方法为例设计了基于V2G技术的电动汽车分群优化社区负荷的策略。仿真结果表明常规有序充电控制方法一定程度上可减少负荷冲击，但存在应用缺陷。 最后，本文提出了基于电动汽车风电消纳的“风-网-荷”协同优化的调度策略。建立了风电、配电运营商与用户的合作体系，设计了激励电价政策并应用于引导电动汽车消纳风电功率转移充电负荷和引导居民调整用电行为降低基荷峰值。通过NSGA-Ⅱ算法求解模型后表明：本文策略可根本解决负荷冲击问题，减少了风电功率波动性并使得三方的利益达到最优。 |
| 作者： | 黄泓叶 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 段俊东;李一石 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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