电动汽车和V2G技术研究-充放电功率预测和参与电网频率控制策略

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:cayyr
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在能源紧缺和环境污染的双重压力下,电动汽车已成为新能源汽车的主要发展方向。电动汽车规模的不断扩大,给电网的安全稳定运行带来了新的挑战和机遇。电动汽车接入电网,既可作为可控负荷,同时也可作为分布式储能单元。通过合理的控制,电动汽车可有效协助电网稳定运行。因此,在充分考虑电动汽车充电负荷特性的基础上,探讨电动汽车参与电网辅助服务的相关策略,可以提高电网的稳定运行水平及接纳新能源的能力,具有重要的理论意义和应用价值。本文首先介绍了 V2G的概念,针对电动汽车个体可用容量较小且分散性较大的特点提出采用分层分区控制模式对其进行调度控制。在电网调度中心和电动汽车用户之间建立一个第三方代理机构即文中的电动汽车控制中心,作为二者之间通信和协调的纽带。基于车辆出行的统计学规律,采用蒙特卡洛随机抽样仿真预测电动汽车在各个场景集下的充电负荷功率和放电容量。假设电动汽车的充放电时间服从均匀分布,日均行驶里程服从对数正态分布,从而对电动汽车的随机性负荷进行预测。这对电网调度中心制定调度计划时具有很强的参考价值,也对系统采取安全维护措施提供可靠数据依据。其次,介绍了电动汽车能源补给方式和接入电网模式,分别从电动汽车调节特性、响应方式、可利用时间和容量的角度,分析电动汽车提供频率调节的可行性。基于电动汽车调节的经济性分析,提出了电动汽车参与电网频率调节的调频电价计算方法和调频收益方法。最后,基于分散式的V2G模式,提出了电动汽车充电负荷参与电网智能频率响应的协调控制策略。据电网的频率偏差程度,分级响应电网频率,合理调整和控制电动汽车的充/放电功率,实现电动汽车与电网的友好互动。所提协调控制策略采用异步、主动响应的方式,不同的电动汽车充电负荷在不同的时间节点进行响应。应用电力系统分析工具(PSAT,Power System Analysis Toolbox),分别对电力系统在不同扰动情况下的频率变化情况进行了仿真分析,结果验证了所提方法的有效性。本文所做工作可以为今后电动汽车的大规模入网及其有效协助电网的安全稳定运行提供参考和借鉴。
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