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电动汽车参与电网一次频率调节控制策略研究
| 论文题名： | 电动汽车参与电网一次频率调节控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电网系统;一次频率;调节机制;充电需求 |
| 摘要： | 在能源危机和环境污染的双重压力下，电动汽车产业化发展受到我国政府高度重视。作为新型电力负荷，大规模电动汽车接入电网将给电力工业生产与运行带来挑战，同时作为分布式储能单元，电动汽车也将给电力工业发展带来新的机遇。 由于电动汽车具有快速的响应特性和调节能力，因而其参与电网频率调节备受关注，成为当前国际研究的前沿。电动汽车作为电力负荷可抑制频率偏高，作为储能单元可为电网提供电源支撑，抑制频率偏低。同时，电动汽车是一种新型交通工具，必须满足用户用车需求。因此，当电动汽车参与电网频率调节时，其调频控制策略必须协调电网的调频需求和电动汽车用户的充电需求。本文主要讨论电动汽车参与电网一次频率调节问题，具体内容安排如下: 首先，介绍了电力系统频率调节概念和原理，涉及电力系统负荷频率波动，以及电力系统一次频率调节、二次频率调节和三次频率调节。同时，介绍了互联电网数学模型，包括发电厂模型，负荷模型和互联电网模型，并搭建了两区域互联电网仿真系统模型，为后续验证电动汽车一次调频控制提供仿真平台。 其次，通过电动汽车能量补给和运营模式研究，从快速调节和响应特性，时间和容量以及调频方式的角度，分析电动汽车参与电网频率调节的可行性。在这基础上，针对电网一次频率调节，分析电动汽车参与电网一次频率调节的原理，并建立电动汽车参与电网一次频率调节的系统框架，提出电动汽车参与电网一次频率调节的控制策略，包括维持电池能量一次调频控制和电池计划充电一次调频控制。用椭圆函数构建电池荷电状态与充/放电下垂之间的函数关系，实现维持电池能量和频率下垂控制。根据用户充电需求和电池荷电状态，实时修正计划充电功率，满足用户充电需求。 最后，基于MATLAB的Simulink环境，在搭建的两区域互联电网仿真系统模型上，运用蒙特卡洛仿真方法，模拟电池荷电状态和用户充电需求，建立电动汽车参与电网频率调节的仿真平台，对提出的电动汽车一次调频控制策略，进行仿真分析与讨论。仿真结果表明:提出的电动汽车一次调频控制策略不仅有效地抑制电网频率偏差，而且能满足用户充电需求。 |
| 作者： | 魏岩岩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 刘辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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