电动汽车充放电对电网系统的影响研究

发布时间：2017-11-02 18:15

  本文关键词：电动汽车充放电对电网系统的影响研究

  更多相关文章： 电动汽车充放电 电网日负荷曲线 电网谐波 PHAPF 改进i_p-i_q法

【摘要】：汽车数量的不断增加导致了尾气的大量排放,造成了环境的严重污染。近几年,全国尤其是北方城市雾霾等恶劣天气时常发生,人们开始关注环境问题。电动汽车以电代替汽油具有零污染、低耗能等优点。目前,世界各国都在对电动汽车进行相关研究,我国政府也不例外。当未来电动汽车规模化、产业化发展时,必然会对电网带来很大的影响。本文的研究目的是探索电动汽车充放电对电网的影响及应对措施。本文首先介绍了课题的背景和研究意义,对研究现状进行了总结。在此基础之上,利用蒙特卡洛方法搭建了电动汽车用户出行链模型,并对私人电动车和电动公用车的充放电负荷进行MATLAB仿真,获得电动汽车不同充电模式下的电网日负荷曲线。突出了有序充放电的优越性。接下来,本文利用MATLAB搭建了单台和多台电动汽车充电设备的仿真模型,并用以研究电动汽车充放电引起的电网谐波。归纳出了单台和多台电动汽车充放电产生谐波的特点,为下面电能的治理打下了基础。针对大规模电动汽车充电引起的电网谐波问题,本文提出了一种利用并联型混合滤波器(Parallel Hybrid Active Power Filter,PHAPF)治理的方法。分析了PHAPF的结构和工作原理。在对PHAPF控制的过程中介绍了两种基于三相电路瞬时无功功率理论的谐波检测方法:p-q法和i_p-i_q法,针对当前检测法适用范围小等缺点,提出采用一种无PLL的改进i_p-i_q算法来检测谐波电流。由于去掉了PLL环节,此方法使得检测电路大大简化,同时也消除了PLL带来的信号延时、出现偏差等问题。最后本文利用MATLAB搭建了利用PHAPF治理电网谐波的模型,仿真结果显示电网电流谐波得到了大幅度的下降,电网质量得到了很大的改善,达到了国家的规定标准。
【关键词】：电动汽车充放电 电网日负荷曲线 电网谐波 PHAPF 改进i_p-i_q法
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题的研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 电动汽车研究现状12-13
• 1.2.2 电动汽车充放电研究现状13
• 1.2.3 电动汽车充放电对电网影响的研究现状13-15
• 1.3 本文的主要工作15
• 1.4 本文的结构安排15-17
• 第二章 电动汽车数学模型的建立17-31
• 2.1 电动汽车用户出行行为17-18
• 2.2 出行链模型的搭建18-24
• 2.2.1 蒙特卡洛模拟法18-20
• 2.2.2 出行链的描述量20-23
• 2.2.3 充放电需求分析23-24
• 2.3 峰谷分时电价政策24-26
• 2.3.1 峰谷分时电价政策的意义25
• 2.3.2 峰谷分时电价下的用户充电行为25-26
• 2.4 电动汽车充放电模型与功率期望26-30
• 2.4.1 电动汽车充放电模型26-28
• 2.4.2 电动汽车充放电功率期望28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 电动汽车充放电对电网负荷的影响研究31-42
• 3.1 电动汽车充放电负荷的影响要素31-33
• 3.1.1 电动汽车的数量31-32
• 3.1.2 电动汽车的类别32
• 3.1.3 电动汽车的充放电时间32
• 3.1.4 电动汽车的充电方式32-33
• 3.1.5 电动汽车的充电特点33
• 3.1.6 电动汽车的充电频率33
• 3.2 Newton-Raphson潮流计算法33-36
• 3.2.1 极坐标下的Newton-Raphson法34-35
• 3.2.2 电压降落与功率损耗35-36
• 3.3 电动汽车日充放电负荷模型36-39
• 3.3.1 电动汽车日充电负荷模型36-37
• 3.3.2 电动汽车日放电负荷模型37
• 3.3.3 基于蒙特卡洛模拟法的充放电负荷计算37-39
• 3.4 算例分析39-41
• 3.4.1 私人电动车充放电下的电网日负荷特性39-40
• 3.4.2 电动公用车充放电下的电网日负荷特性40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 电动汽车充放电对电网谐波的影响研究42-55
• 4.1 电动汽车充电设备研究42-45
• 4.1.1 电动汽车充电机42-44
• 4.1.2 V2G充电机控制模型44-45
• 4.2 电动汽车充放电谐波分析45-52
• 4.2.1 电动汽车充电谐波特性45-51
• 4.2.2 电动汽车放电谐波特性51-52
• 4.3 谐波电流限值52-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 电网电能质量的治理55-69
• 5.1 谐波抑制方法分析55
• 5.2 PHAPF的结构与原理55-57
• 5.3 瞬时无功功率理论57-60
• 5.4 基于三相瞬时无功功率理论的谐波检测法60-65
• 5.4.1 p-q 检测法60-61
• 5.4.2 i_p-i_q 检测法61-63
• 5.4.3 改进型i_p-i_q 检测法63-65
• 5.5 仿真分析65-68
• 5.6 本章小结68-69
• 第六章 全文总结与展望69-71
• 6.1 论文工作总结69
• 6.2 未来工作展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间取得的成果76-77

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