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V2G充电站与电网协调策略及通信研究
| 论文题名： | V2G充电站与电网协调策略及通信研究 |
| 关键词： | V2G充电站;协调策略;电动汽车;电网互动;动力电池;SOC实时加权功率分配;削峰填谷控制策略 |
| 摘要： | 电动汽车到电网的集成技术(V2G)是智能电网发展的必然趋势。电动汽车将来既可以做为分布式能源、储能设备，又可以用作新能源入网的平波系统，还可以作为电力系统的削峰填谷应用能源系统。但是电动汽车的本质是一种用电负荷，如果大规模地、不加控制地接入到电网，将会给电网带来峰上加峰的压力，造成电力系统电能供应不能满足负荷需求，从而引起用电事故。电动汽车这把―双刃剑‖即给智能电网带来了希望，同时也给电网带来了挑战。但是，电动汽车带来的希望和挑战并不是不可调和的矛盾，若要充分利用电动汽车带来好处，同时最大限度地减少对电网的危害，就需要解决如何管理大规模电动汽车到电网的充电和馈电的问题，需要解决怎样来实现V2G充电站与电网调度系统的通信问题。 限制电动汽车与电网互动的关键部件是动力电池，动力电池有它自身的电气特性。本文首先从铅酸动力电池的充电特性实验和放电特性实验出发，结合铅酸动力电池的特性模型，充分分析了动力电池恒压、恒流、恒功率特性和动力电池的SOC特性。然后查阅文献，分析了电动汽车的日行驶统计特性和电网的日负荷特性，只要通过有序的充电和馈电控制策略，就可以实现削峰填谷的效果。 在实验和分析的基础上，本文提出了V2G充电站基于动力电池SOC实时加权功率分配的削峰填谷控制策略。在电网负荷峰值时段，设定一个电动汽车能量下限，然后以调度功率额度为依据，按照电动汽车的SOC值进行实时加权分配，将剩余的能量馈送到电网。同样，在电网的谷值负荷时段，也以调度功率额度为依据，按照电动汽车的SOC值进行实时加权分配，从电网中吸收能量。根据统计特性，通过这样的削峰填谷控制策略，可以较快地使大多数的电动汽车在峰值馈电过程中和谷值充电充电过程中能量趋于均衡。 针对V2G充电站管理系统与电网调度系统之间的通信问题，提出了参考IEC61850智能电网建设的标准来设计 V2G充电站管理系统的信息通信系统，并应用IEC61850标准的面向对象的抽象信息建模方法设计了V2G充电站管理系统的信息模型，应用IEC61850标准提供的ACSI抽象通信服务接口技术设计了充电站管理系统的关键通信服务。参照IEC61850标准来设计充电站的信息通信系统可以实现电网调度系统和V2G充电站管理系统间的无缝通信和互操作性。 通过仿真实验和实物模拟测试实验，验证了基于 SOC实时加权功率分配的削峰填谷控制策略的效果，对V2G充电站管理系统进行了编程开发，实现了V2G管理系统的关键ACSI通信服务。 |
| 作者： | 陈奇芳 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 段斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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