电动汽车并入含风电电力系统的有功功率控制

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1、国内图书分类号：TM712国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文年级三Q二二级姓名刘且贤申请学位级别王堂亟±专业电力丕统拯墓自动丝指导老师王瞳蕴熬援二零一四年五月密级：公开ClassifiedIndex：TM712U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisACTIVEPOWERCONTROLOFGR【D．n町TEGRATEDELECTRICⅦHICLESINAPOⅥ吧RSYSTEMⅥTHWINDPENETRATION

2、Grade：2011Candidate：YuexianLIUAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：PowerSystemandItsAutomationSupervisor：Prof．WangXiaoru西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影

3、印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密彳使用本授权书。(请在以上方框内打tc√”)学位论文作者签名：刮目位指导老师签名：日期：2D7{f，．咕、2,0日期：加I忱，·沙西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．论文基于我国某实际电网模型，首先在电网扰动的情况下，分析了用同步发电机组代替风电机组并网运行的系统频率动态特性的变化情况；然后分别研究了风电场受到阵风、渐变风和随机风扰动时以及在

4、满发状态下因严重故障而退出运行的情况下对系统频率的影响；2．作为研究电动汽车并入含风电电力系统有功功率控制的基础，在Matlab／Simulink上建立了电动汽车充放电负荷模型，提出了一种新的恒流恒压充电控制策略，在恒流阶段采用电流单环控制，达到电压设定值后自动切换为电压外环电流内环双闭环控制，仿真验证了所建立电动汽车模型的正确性；3．采用单台等值电动汽车代替同时并网的多台电动汽车，并将其接入含风电的电网等值系统中进行仿真，计算其充放电功率以实现电动汽车参与系统的有功功率／频率控制。本人郑重声明：所

5、呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：钏同使日期：孔{扣，口上伽西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要风电机组并网给电力系统的运行带来了难题，同时并网的电动汽车既是随机的负荷又是移动的储能元件，其充放电行为也会对电网的运行产生较大影响。如果能将电动汽车储能系统与

6、风电进行协同调度，合理地控制储能充放电，不仅能够消除两者对电网运行的不良影响，还可以参与系统的有功功率控制。本文重点对电动汽车充放电系统的建模方法和电动汽车分别平抑风电输出功率波动和参与系统有功功率／频率控制的充放电功率参考值的计算方法进行了研究。本文首先基于我国某实际电网，分析了在电网发生扰动的情况下，用同步发电机组代替风电机组并网运行的系统频率动态特性的变化情况；并分别研究了风电场受到阵风、渐变风和随机风扰动的情况和风电场在满发状态下因严重故障而退出运行的情况下对系统频率的影响。随后，建立了电动

7、汽车充放电负荷模型，充电采用恒流恒压模式，放电采用恒流模式。在电动汽车充电时，提出了恒流阶段采用电流单环控制，达到电压设定值后自动切换为电压外环电流内环双闭环控制的充电控制策略。由于电动汽车需要在统一协调控制的状态下才能产生规模化效应，本文采用单台参数等值的电动汽车代替规模化的电动汽车进行仿真，研究了电动汽车参与系统有功功率频率控制的充放电功率的计算方法。电动汽车储能根据计算得到的充放电功率参考值控制双向DC／DC变换器实现电池充放电状态的切换。在Matlab／Simulink中建立了同时含有电动汽

8、车和风电的电网等值系统，仿真分析了电动汽车储能参与系统调频的有效性。仿真结果表明，电动汽车储能系统能够减小系统频率偏差。关键词：PSASP；频率动态分析；电动汽车；充放电控制策略；双向DC／DC变换器；系统频率控制西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractIntegratedwindturbinegeneratorsintogridhavebroughtchallengestothepowergadoperation，atthesametime，integ