电动汽车聚合服务商参与电网辅助服务的调控策略研究

发布时间：2020-11-15 12:46

　　 随着环境污染和能源短缺问题的日益严峻,绿色能源的发展受到广泛的关注。近年来,我国可再生能源装机容量迅速增加,能源结构调整明显加快,但随之也暴露出一些问题。风电、光伏发电等新能源发电具有很强的间歇性和不确定性,而且缺乏传统发电机组对电网表现出的机械惯性,大量接入电网后对系统稳定运行带来了极大的挑战,同时,由于系统调峰容量的不足,已出现大量弃风弃光现象,该问题已经成为电力系统接纳新能源的主要制约因素。在这一背景下,传统的电网辅助服务手段已经不能完全满足系统运行的需求。因此,为了增加电网的可调节容量,提高响应速度,有必要引入新的辅助调频调峰手段。近年来,电动汽车技术的日趋成熟和电池成本的不断下降使电动汽车的市场占有率大大提高,为电动汽车参与电网互动运行创造了机会。电动汽车作为一种具备电网互动潜力的优质资源,广泛的分布在各区域电网中,如何利用电力市场改革的驱动力,聚合大量碎片化的电动汽车,构建一种新型商业运营主体,参与电网的辅助服务,已经成为促进智能电网建设的新思路,也引起了广大科技工作者的高度关注。本文针对电动汽车的聚合管理及其辅助电网进行调频、调峰的控制策略进行了研究,主要的工作内容和研究成果如下:1.结合电动汽车的储能特点和新能源电力系统的发展需求,提出了电动汽车聚合商(Electric Vehicle Aggregator,EVA)的概念。设计了EVA的基本框架,介绍了其工作原理;研究了EVA的调控模式和运营机制。2.考虑用户的出行期望和动力电池的荷电状态等因素,建立了电动汽车参与调频的控制策略。在该控制策略下,EVA能够根据频率偏差控制充电桩的实时充、放电功率,从而达到响应电网频率变化的目的。针对现实中不同用户的出行规律建立了仿真场景,并通过仿真场景对比,表明所提策略不仅能够满足用户的出行期望,而且能够很好地稳定系统频率。3.以负荷曲线的均方差最小为目标函数,制定了EVA参与下的电网调峰策略。在IEEE-33节点系统加入了电动汽车和光伏单元等元素,对相关参数进行了设定。通过算例仿真和分析,结果表明,所提策略能够在不影响用户出行的同时,使电动汽车完成对电力系统的调峰任务。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F426.61;TM73
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 负荷聚合商研究现状
        1.2.2 电动汽车参与电网调频现状
        1.2.3 电动汽车参与电网调峰现状
    1.3 本课题的主要研究内容
第2章 电动汽车聚合服务商的概念
    2.1 引言
    2.2 EVA的提出和定义
    2.3 EVA的基本理论
        2.3.1 EVA的特点
        2.3.2 EVA参与电网辅助服务的优势
        2.3.3 EVA的系统架构设计
        2.3.4 EVA待解决的关键技术
    2.4 EVA的控制框架设计
    2.5 EVA的调控模式
    2.6 EVA的运营机制
    2.7 本章小结
第3章 EVA辅助电网调频的控制策略
    3.1 引言
    3.2 EVA参与电网调频
        3.2.1 传统的电网调频手段
        3.2.2 EVA参与电网调频的优势
        3.2.3 EVA参与电网调频的可行性
    3.3 EVA参与调频的策略
        3.3.1 控制策略
        3.3.2 下垂控制器设计
    3.4 算例分析
        3.4.1 仿真参数设置
        3.4.2 仿真情景设置
        3.4.3 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第4章 EVA参与电网调峰的控制策略
    4.1 引言
    4.2 EVA参与电网调峰
        4.2.1 传统机组参与电网调峰
        4.2.2 EVA参与电网调峰的可行性
    4.3 EVA辅助电网调峰的策略
    4.4 算例分析
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间参加的科研工作
致谢

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本文编号：2884779