关键词：电动汽车;;电力系统频率调节;;电动汽车和电网互动;;充电需求
摘 要：在能源危机和环境危机的压力下,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,同时也可作为移动储能单元。通过合理的控制策略,电动汽车可以有效协助电力系统的稳定运行。因此,在充分考虑电动汽车运行特性的基础上,探讨电动汽车参与电网辅助服务的控制策略,可以提高电网的稳定运行水平。电动汽车快速响应频率变化的特性,可以使其很好地契合了系统频率调节的需求。如何利用电动汽车储能特性来抑制系统频率波动,提高电网运行的稳定性,成为新的研究热点。以此为出发点,本文展开了以下的研究。本文首先建立含电动汽车的系统调频模型。参考传统电力系统调频模型,并在此基础上,增加电动汽车储能模型,建立含电动汽车的系统调频模型。然后在matlab/simulink平台进行仿真,并通过阶跃负荷和冲击负荷,验证仿真平台的正确性。根据仿真结果,电动汽车作为移动储能模块进行电网的调频,可以提高系统频率稳定性,降低传统机组用于调频的备用容量。其次,由于电动汽车具有交通工具的基本特征,为了使仿真场景更切合实际,电动汽车参与系统调频的模型必须反映汽车数量的变化特性。本文对电动汽车的出行特性进行分析,并采用蒙特卡洛法根据一定统计规律对电动汽车数量的动态变化进行模拟,并增加一定的能量约束和功率约束,建立考虑电动汽车数量变化特性的调频控制模型。然后在matlab/simulink平台上进行仿真,观察电动汽车数量的变化和储能容量的变化。考虑了电动汽车数量变化及用户出行需求后,仿真场景更契合实际,对实际控制系统的建立具有一定的参考价值。最后,提出基于电动私家车用户充电需求的控制策略,并在反映电动汽车数量变化特性的调频模型上进行使用。在matlab中建模并仿真,观察电动私家车荷电状态的变化,仿真结果表明该控制策略可以在平抑系统频率波动的情况下,可以使得电动汽车荷电状态逐步提高,从而满足用户的充电需求。
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