规模化电动汽车充电对电网的影响及其调频应用研究

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1、分类号学号M201371140学校代码10487密级硕士学位论文规模化电动汽车充电对电网的影响及其调频应用研究学位申请人：胡宜平学科专业：电气工程指导教师：李银红副教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringImpactofLarge-scaleElectricVehiclesonPowerGridandApplicationofittoFrequencyRegula

2、tionCandidate:HuYipingMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.LiYinghongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei，430074，P.R.ChinaMay，2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，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，均已在文中以明

3、确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权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。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学

4、位论文摘要随着电动汽车的不断推广普及，电动汽车终将迎来其规模化发展时期。规模化电动汽车接入电网充电，给电网带来挑战的同时，也给电网发展带来了机遇。不同类型的电动汽车，其充电负荷各有特点。在自由充电情形下，规模化发展后的电动汽车总的充电负荷，会给地区电网的运行带来压力。同时，电动汽车作为可控负荷，其响应速度快，可以参与电网的频率控制，代替一部分的调频备用容量，改善电网的调频性能，带来一定的经济效益。论文首先在考虑影响电动汽车充电负荷因素的基础上，根据现有示范运营的电动汽车的运行数据，结合各种类型电动汽车的行驶规律，建立了不同类型

5、电动汽车的实用充电负荷模型。其次，对电动汽车规模化发展后，其给电网带来的影响进行了研究。从电网负荷和运行两方面研究了规模化电动汽车充电给电网带来的影响。对电网负荷的影响上，先分析了电动汽车实现在公共交通领域、公务车领域的规模化运营时的负荷特性。此时，电动汽车充电负荷具有明显的早高峰和晚高峰，早高峰对地区电网具有填谷作用，晚高峰可能使地区电网产生更大的新负荷高峰。当电动私家车实现规模化发展后，其负荷曲线与居民负荷曲线叠加，会造成居民负荷产生“峰上加峰”，进一步扩大系统峰谷差。对电网运行的影响上，从电压偏移和网络损耗两方面进行了研

6、究。结果表明，电动汽车负荷的接入会导致节点电压降低，电压降低幅度最大的是接入节点。网损率会随着接入的电动汽车增多而升高。最后研究了电动汽车的调频应用。建立了电力系统各部分的频率控制模型，并给出电动汽车的频率特性模型。接着建立了电动汽车参与系统一、二次频率控制的模型并进行了仿真分析。仿真结果表明，电动汽车参与系统一、二次频率控制都能使得频率偏差减小，系统重新进入稳态的时间缩短。电动汽车参与系统二次频率控制可以使调频机组减少备用容量，而对于互联电力系统，还使得联络线上的功率波动幅度减小，波动时间缩短。关键词：电动汽车；充电需求；充

7、电影响；一次调频；二次调频。I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththepopularityandthepromotionofelectricvehicles,electricvehicleswilleventuallyencounterlarge-scaledevelopmentperiod.Whilelarge-scaleelectricvehiclesareconnectedtoPowerGridtocharge,itisachallengeforpowergrid,andatthesametime,itbr

8、ingsnewdevelopmentopportunitiesforpowergrid.Differenttypesofelectricvehicleshavedifferentchargingloadcharacteristics.Inthecaseofdisorderly