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电动汽车参与电力系统频率调整研究
| 论文题名： | 电动汽车参与电力系统频率调整研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电力系统;频率调整;负荷频率控制;动态性能 |
| 摘要： | 随着我国经济规模愈加庞大，对石油等一次能源的需求也越来越大。它们不仅有限而且严重污染环境。为实现节能减排、低碳经济的目标，更多人提出加强风电等可再生能源的发展。由于这类能源出力具有较强的波动性，这就给未来包含这类能源的电力系统的频率稳定运行，带来了挑战。 由于电动汽车广阔的发展前景，电动汽车与电网互动技术的不断进步，政府的政策支持，上述问题有望得以解决。研究电动汽车参与系统调频就显得格外重要。基于此，本文研究了电动汽车利用电动汽车与电网互动技术，通过合理地充放电来向电网提供频率调整辅助服务。以下是本文的主要研究内容： 建立了电动汽车的充放电静态频率特性模型，并提出了电动汽车参与系统调频的充放电协调控制策略。在该策略下，当电力系统负荷扰动发生时，能够使电动汽车在分布式电源和可控负荷两个角色间有效转换，从而合理地充放电来参与调频。为实现该控制策略，还提出了分级调度控制方法，使相关系统区域内的电动汽车实现同步充放电。在此基础上，分别建立了计及电动汽车充放电的单区域系统和两区域互联系统的负荷频率控制模型。在MATLAB中建模并进行了仿真分析。结果表明：电动汽车作为分布式电源和可控负荷参与系统调频，不仅能有效提高系统频率的稳定性，还可以减小传统调频机组的备用容量。 此外，针对电动汽车作为人们使用商品的基本属性，深入研究了电网如何利用电动汽车协调控制系统频率。基于此，分析了电动汽车的行驶规律，提出了参与系统调频的电动汽车的状态转换特性。采用蒙特卡洛随机模拟方法，有效地模拟出了可控电动汽车数量的动态变化情况。建立了可控电动汽车的总储能模型，为防止电动汽车参与调频时过度充放电，并考虑了电动汽车用户用车的随机性问题，增加了相应的功率和能量约束，得到了可控电动汽车的集中等效模型。结合传统两区域互联系统模型，并计及了风电、网络诱导延时等因素后，最终建立了计及可控电动汽车数量动态变化的负荷频率控制模型。在MATLAB中建模并仿真。算例结果表明：在包括风电的两区域互联系统中，电动汽车参与调频，系统的稳定性和控制的动态性能更好，同时也说明了电动汽车参与调频，使系统能有效地平抑风电出力的波动性。 |
| 作者： | 周林 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张谦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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