電動汽車并入含風電電力系統(tǒng)的有功功率控制

【摘要】：風電機組并網(wǎng)給電力系統(tǒng)的運行帶來了難題,同時并網(wǎng)的電動汽車既是隨機的負荷又是移動的儲能元件,其充放電行為也會對電網(wǎng)的運行產(chǎn)生較大影響。如果能將電動汽車儲能系統(tǒng)與風電進行協(xié)同調(diào)度,合理地控制儲能充放電,不僅能夠消除兩者對電網(wǎng)運行的不良影響,還可以參與系統(tǒng)的有功功率控制。本文重點對電動汽車充放電系統(tǒng)的建模方法和電動汽車分別平抑風電輸出功率波動和參與系統(tǒng)有功功率／頻率控制的充放電功率參考值的計算方法進行了研究。 本文首先基于我國某實際電網(wǎng),分析了在電網(wǎng)發(fā)生擾動的情況下,用同步發(fā)電機組代替風電機組并網(wǎng)運行的系統(tǒng)頻率動態(tài)特性的變化情況；并分別研究了風電場受到陣風、漸變風和隨機風擾動的情況和風電場在滿發(fā)狀態(tài)下因嚴重故障而退出運行的情況下對系統(tǒng)頻率的影響。隨后,建立了電動汽車充放電負荷模型,充電采用恒流恒壓模式,放電采用恒流模式。在電動汽車充電時,提出了恒流階段采用電流單環(huán)控制,達到電壓設定值后自動切換為電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制的充電控制策略。由于電動汽車需要在統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制的狀態(tài)下才能產(chǎn)生規(guī)模化效應,本文采用單臺參數(shù)等值的電動汽車代替規(guī)?；碾妱悠囘M行仿真,研究了電動汽車參與系統(tǒng)有功功率頻率控制的充放電功率的計算方法。電動汽車儲能根據(jù)計算得到的充放電功率參考值控制雙向DC/DC變換器實現(xiàn)電池充放電狀態(tài)的切換。在Matlab/Simulink中建立了同時含有電動汽車和風電的電網(wǎng)等值系統(tǒng),仿真分析了電動汽車儲能參與系統(tǒng)調(diào)頻的有效性。仿真結(jié)果表明,電動汽車儲能系統(tǒng)能夠減小系統(tǒng)頻率偏差。 【關(guān)鍵詞】：PSASP 頻率動態(tài)分析 電動汽車 充放電控制策略 雙向DC/DC變換器 系統(tǒng)頻率控制
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM614;U469.72
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 儲能系統(tǒng)在風電并網(wǎng)系統(tǒng)中的應用研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.2 電動汽車充放電系統(tǒng)建模的研究現(xiàn)狀17
• 1.2.3 電動汽車在風電并網(wǎng)系統(tǒng)中的應用研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本課題的研究意義19-20
• 1.4 本文的主要工作20-22
• 第2章 風電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)頻率動態(tài)分析22-30
• 2.1 我國某實際電網(wǎng)風電發(fā)展情況22
• 2.2 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與風電場22-23
• 2.3 風電接入后系統(tǒng)頻率動態(tài)特性分析23-25
• 2.3.1 系統(tǒng)頻率的要求24
• 2.3.2 系統(tǒng)頻率動態(tài)特性仿真分析24-25
• 2.4 風電場受陣風、漸變風和隨機風擾動對系統(tǒng)頻率的影響25-28
• 2.4.1 擾動設置25
• 2.4.2 陣風擾動的影響25-26
• 2.4.3 漸變風擾動的影響26-27
• 2.4.4 隨機風擾動的影響27-28
• 2.5 風電場因故障退出運行對系統(tǒng)頻率的影響28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 電動汽車充放電系統(tǒng)建模30-43
• 3.1 電動汽車充放電系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)30-35
• 3.1.1 三相電壓型PWM整流器30-33
• 3.1.2 向Buck-Boost變換器33-34
• 3.1.3 電動汽車充放電方法34-35
• 3.2 電動汽車充放電系統(tǒng)控制策略35-37
• 3.2.1 三相電壓型PWM整流器控制策略35-36
• 3.2.2 雙向DC/DC變換器充放電控制策略36-37
• 3.3 仿真算例分析37-41
• 3.3.1 仿真系統(tǒng)參數(shù)37
• 3.3.2 電動汽車充電控制仿真37-39
• 3.3.3 電動汽車放電控制仿真39-40
• 3.3.4 充電控制策略對比40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第4章 電動汽車并入含風電電力系統(tǒng)的有功功率控制43-58
• 4.1 引言43
• 4.2 電動汽車等值43-49
• 4.2.1 等值參數(shù)43-45
• 4.2.2 電動汽車充電模式45-47
• 4.2.3 電動汽車放電模式47-49
• 4.3 電動汽車平抑風電功率波動49-53
• 4.3.1 風電場輸出功率期望值的計算方法49-51
• 4.3.2 仿真算例51-53
• 4.4 電動汽車參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)53-57
• 4.4.1 仿真系統(tǒng)參數(shù)55
• 4.4.2 仿真結(jié)果及分析55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 總結(jié)58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目66

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