计及电动汽车的多源微电网优化调度研究
发布时间：2021-11-27 06:12
近年来,工业的发展消耗了大量的不可再生能源,在环境舒适指数不断降低、环保意识不断提高的背景下,以往分布集中、结构简单的供电系统所引发的问题日趋明显。在传统以石油及其衍生物为燃料的燃料机车面前,电动汽车作为一种绿色环保的交通工具,已经受到各国政府、能源生产厂家以及汽车制造商的关注。随着电动汽车大规模的使用,电动汽车负荷对大电网负荷的影响已不容忽视,如何对电动汽车充放电过程进行合理地数学建模,如何对电动汽车的运行进行合理地规划是十分必要的,在这种背景下研究电动汽车的充放电行为以及电动汽车对微电网运行优化的影响便具有非常重要的意义。本文主要围绕大规模电动汽车的充放电行为和计及电动汽车的微电网的调度运行展开分析,主要研究工作如下:首先,详细地介绍了国内外微电网相关理论,总结了电动汽车接入对微电网的影响,得出了探讨电动汽车充放电行为及入网相关理论研究的重要性。其次,对微电网中常见分布式电源的工作原理进行分析并构建与其相对应的数学模型;在对电动汽车充放电行为影响因素分析的基础上,利用蒙特卡洛概率抽样方法对规模化电动汽车无序充电和有序充放电行为进行数学建模。实验结果表明,电动汽车无序充电会导致电网运...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２本文研宄框架??１０??
?第２章微电网介绍及分布式电源的数学建模???第２章微电网介绍及分布式电源的数学建模??研究微电网，需要对微电网有充分的了解，本章主要阐述微电网的定义及分??类，通过对构成微电网的主要分布式电源运行特性的分析总结，合理地进行建模。??２．１微电网的定义??微电网（Ｍｉｃｒｏ－Ｇｒｉｄ，?ＭＧ）是类比于大电网的相对概念：是由多种分布式电??源、多种储能单元、能量转换器件、多种负载及相关监控单元的有机组合，并按??照一定的拓扑结构，经由ＰＣＣ节点与大电网相连的小型系统，其功能完整，可??离网工作也可并网工作，具体结构如下图２．１。??风能?｜储能系统?＊?（？）??Ａ?网??［］?［］?［］?［］?／??Ｕ?Ｉ?＼?＼?ＰＣＣ?Ｖ?；??ｉｉｉ??［］?Ｍ?［］?□?［］??其他１?｜?ＤＧ２?｜?｜二级负荷｜?｜?一级负荷??图２．１微电网的基本结构??虽然微电网结构简单，但能够自动实现对小范围内的功率分配及优化。通过??微电网，我们可以将大量分散的、发电具有波动性的分布式电源整合为一个整体??并入大电网，有效地提高分布式电源的利用率１３１１。??２．２微电网的分类??世界各国对微电网的定义及发展不尽相同。我国覆盖面积广，为满足不同使??用环境、不同负荷以及不同分布式能源的需求，微电网的结构存在着不同的形式，??但其组成部分基本都存在：多种负荷、储能设备、多种分布式电源、功率变换器??１１??
?第２章微电网介绍及分布式电源的数学建模???件以及相对应的保护和通信设备。在我国，科研人员对微电网做出了大量研究，??并给出了以下三种不同的微电网分类［３５＿３６］。??２．２．１交流微电网??交流微电网是目前电网存在的主流形式，其特点是通过逆变器将分布式电??源、储能装置等输出的电能经由电力电子装置转换成使用所需电压与频率要求??的交流电，并聚集到交流母线上。各种分布式电源等经由ＡＣ／ＡＣ或ＤＣ／ＡＣ模??块连接到交流母线上，同时微电网通过公共耦合点，实现电网离网、并网运行切??换［３７１。目前，我国微电网结构大同小异，多采用辐射性网架，结构相对简单，具??体见下图２．２。??丽１１?Ｉ?蓄，池?Ｉ??２〇ｋＶ?ｆ－—Ｉ?—?ｋ?ｔ?｜ｄｃ／｜?Ｉｄｃ／Ｉ?ｔ??丄１」—?？?＼＾ＡＣ＼?Ｉ＾ＡＣ??￣、二?Ｔ?二??电网?一？?｜ａｃ／＾｜?｜ａｃ／｜?Ｉａｃ＾Ｉ?，ｒ?Ｉａｃ／＾???＾?ｌ＾ＤＣｌ?Ｌ＾ｐｃｊ?ｌ＾ＡＣｌ?｛?ｌ＾ＤＣ??交流负荷?Ｉ?丄Ｊ?交流负荷一??ＷＷ１?｜风机ｉ?ＨＢ??图２．２交流微电网结构图??２．２．２直流微电网??直流微电网的特点是微电网系统中含有大量直流特性的可控微源（光伏、风??机、燃料电池），储能装置，电动汽车及常用家电设备，由于其产生的电能大部??分为直流电或非工频交流电。当存在大量直流电源和直流负载，都统一使用整流??装置使之转换为直流形式再进行聚集，并通过逆变器转逆变为交流电和大电网??相连，构成一个直流微电网，其详细结构见图２．３。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车居民区充电负荷建模分析[J]. 郭创新,刘洞宇,朱承治,王雪平,曹袖. 电力自动化设备. 2020(01)
[2]基于动态非合作博弈的大规模电动汽车实时优化调度[J]. 陈吕鹏,潘振宁,余涛,王克英. 电力系统自动化. 2019(24)
[3]基于层次分析法的孤立微电网多目标优化运行[J]. 李国庆,翟晓娟. 电力系统保护与控制. 2018(10)
[4]基于多视角的电动汽车有序充放电定价模型与策略研究[J]. 崔金栋,罗文达,周念成. 中国电机工程学报. 2018(15)
[5]电动汽车和可再生能源经济环保协同并网调度的优化模型[J]. 侯建朝,侯鹏旺,孙波. 可再生能源. 2017(11)
[6]交直流混合微电网系统建模及协调控制研究[J]. 李瑞生,马凯琪,于芃,朱云峰,赵中华,李民. 电测与仪表. 2017(20)
[7]基于改进粒子群算法的微网多目标经济运行策略研究[J]. 祖其武,牛玉刚,陈蓓. 电力系统保护与控制. 2017(14)
[8]新能源微电网研究综述[J]. 孟明,陈世超,赵树军,李振伟,卢玉舟. 现代电力. 2017(01)
[9]电动汽车永磁同步电机遗传优化鲁棒控制[J]. 胡佳琳,秦哲,臧怀泉,武雪尉. 燕山大学学报. 2017(01)
[10]考虑交互功率与可再生能源功率波动的微电网调度优化模型[J]. 杨晓东,陈宇,张有兵,陈春成,马鑫军,戚军. 电力系统保护与控制. 2016(23)
博士论文
[1]含电动汽车及换电站的微网优化调度研究[D]. 苗轶群.浙江大学 2012
硕士论文
[1]交直流混合微电网的运行及控制策略研究[D]. 邱进亮.兰州理工大学 2019
[2]规模化电动汽车充电负荷对配电网的影响及优化控制研究[D]. 李星.中国矿业大学 2019
[3]电-电混合燃料电池汽车动力系统设计及能量管理研究[D]. 王骞.华中科技大学 2019
[4]基于V2G技术的电动汽车充放电策略研究[D]. 张怡冰.华北电力大学(北京) 2019
[5]计及电动汽车充电负荷的微电网能量优化调度研究[D]. 朱宗耀.西安理工大学 2018
[6]并网型微电网中电动汽车有序充放电控制策略研究[D]. 林秀清.广西大学 2018
[7]考虑电动汽车的并网型微电网优化协调调度[D]. 陈浩宇.山西大学 2018
[8]微电网多目标优化调度研究[D]. 仝年.华北电力大学 2018
[9]考虑电动汽车充放电策略的动态经济调度研究[D]. 王超.华北电力大学(北京) 2018
[10]含电动汽车的微电网最优经济调度[D]. 刘祥国.山东大学 2017
本文编号：3521708
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２本文研宄框架??１０??
?第２章微电网介绍及分布式电源的数学建模???第２章微电网介绍及分布式电源的数学建模??研究微电网，需要对微电网有充分的了解，本章主要阐述微电网的定义及分??类，通过对构成微电网的主要分布式电源运行特性的分析总结，合理地进行建模。??２．１微电网的定义??微电网（Ｍｉｃｒｏ－Ｇｒｉｄ，?ＭＧ）是类比于大电网的相对概念：是由多种分布式电??源、多种储能单元、能量转换器件、多种负载及相关监控单元的有机组合，并按??照一定的拓扑结构，经由ＰＣＣ节点与大电网相连的小型系统，其功能完整，可??离网工作也可并网工作，具体结构如下图２．１。??风能?｜储能系统?＊?（？）??Ａ?网??［］?［］?［］?［］?／??Ｕ?Ｉ?＼?＼?ＰＣＣ?Ｖ?；??ｉｉｉ??［］?Ｍ?［］?□?［］??其他１?｜?ＤＧ２?｜?｜二级负荷｜?｜?一级负荷??图２．１微电网的基本结构??虽然微电网结构简单，但能够自动实现对小范围内的功率分配及优化。通过??微电网，我们可以将大量分散的、发电具有波动性的分布式电源整合为一个整体??并入大电网，有效地提高分布式电源的利用率１３１１。??２．２微电网的分类??世界各国对微电网的定义及发展不尽相同。我国覆盖面积广，为满足不同使??用环境、不同负荷以及不同分布式能源的需求，微电网的结构存在着不同的形式，??但其组成部分基本都存在：多种负荷、储能设备、多种分布式电源、功率变换器??１１??
?第２章微电网介绍及分布式电源的数学建模???件以及相对应的保护和通信设备。在我国，科研人员对微电网做出了大量研究，??并给出了以下三种不同的微电网分类［３５＿３６］。??２．２．１交流微电网??交流微电网是目前电网存在的主流形式，其特点是通过逆变器将分布式电??源、储能装置等输出的电能经由电力电子装置转换成使用所需电压与频率要求??的交流电，并聚集到交流母线上。各种分布式电源等经由ＡＣ／ＡＣ或ＤＣ／ＡＣ模??块连接到交流母线上，同时微电网通过公共耦合点，实现电网离网、并网运行切??换［３７１。目前，我国微电网结构大同小异，多采用辐射性网架，结构相对简单，具??体见下图２．２。??丽１１?Ｉ?蓄，池?Ｉ??２〇ｋＶ?ｆ－—Ｉ?—?ｋ?ｔ?｜ｄｃ／｜?Ｉｄｃ／Ｉ?ｔ??丄１」—?？?＼＾ＡＣ＼?Ｉ＾ＡＣ??￣、二?Ｔ?二??电网?一？?｜ａｃ／＾｜?｜ａｃ／｜?Ｉａｃ＾Ｉ?，ｒ?Ｉａｃ／＾???＾?ｌ＾ＤＣｌ?Ｌ＾ｐｃｊ?ｌ＾ＡＣｌ?｛?ｌ＾ＤＣ??交流负荷?Ｉ?丄Ｊ?交流负荷一??ＷＷ１?｜风机ｉ?ＨＢ??图２．２交流微电网结构图??２．２．２直流微电网??直流微电网的特点是微电网系统中含有大量直流特性的可控微源（光伏、风??机、燃料电池），储能装置，电动汽车及常用家电设备，由于其产生的电能大部??分为直流电或非工频交流电。当存在大量直流电源和直流负载，都统一使用整流??装置使之转换为直流形式再进行聚集，并通过逆变器转逆变为交流电和大电网??相连，构成一个直流微电网，其详细结构见图２．３。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车居民区充电负荷建模分析[J]. 郭创新,刘洞宇,朱承治,王雪平,曹袖. 电力自动化设备. 2020(01)
[2]基于动态非合作博弈的大规模电动汽车实时优化调度[J]. 陈吕鹏,潘振宁,余涛,王克英. 电力系统自动化. 2019(24)
[3]基于层次分析法的孤立微电网多目标优化运行[J]. 李国庆,翟晓娟. 电力系统保护与控制. 2018(10)
[4]基于多视角的电动汽车有序充放电定价模型与策略研究[J]. 崔金栋,罗文达,周念成. 中国电机工程学报. 2018(15)
[5]电动汽车和可再生能源经济环保协同并网调度的优化模型[J]. 侯建朝,侯鹏旺,孙波. 可再生能源. 2017(11)
[6]交直流混合微电网系统建模及协调控制研究[J]. 李瑞生,马凯琪,于芃,朱云峰,赵中华,李民. 电测与仪表. 2017(20)
[7]基于改进粒子群算法的微网多目标经济运行策略研究[J]. 祖其武,牛玉刚,陈蓓. 电力系统保护与控制. 2017(14)
[8]新能源微电网研究综述[J]. 孟明,陈世超,赵树军,李振伟,卢玉舟. 现代电力. 2017(01)
[9]电动汽车永磁同步电机遗传优化鲁棒控制[J]. 胡佳琳,秦哲,臧怀泉,武雪尉. 燕山大学学报. 2017(01)
[10]考虑交互功率与可再生能源功率波动的微电网调度优化模型[J]. 杨晓东,陈宇,张有兵,陈春成,马鑫军,戚军. 电力系统保护与控制. 2016(23)
博士论文
[1]含电动汽车及换电站的微网优化调度研究[D]. 苗轶群.浙江大学 2012
硕士论文
[1]交直流混合微电网的运行及控制策略研究[D]. 邱进亮.兰州理工大学 2019
[2]规模化电动汽车充电负荷对配电网的影响及优化控制研究[D]. 李星.中国矿业大学 2019
[3]电-电混合燃料电池汽车动力系统设计及能量管理研究[D]. 王骞.华中科技大学 2019
[4]基于V2G技术的电动汽车充放电策略研究[D]. 张怡冰.华北电力大学(北京) 2019
[5]计及电动汽车充电负荷的微电网能量优化调度研究[D]. 朱宗耀.西安理工大学 2018
[6]并网型微电网中电动汽车有序充放电控制策略研究[D]. 林秀清.广西大学 2018
[7]考虑电动汽车的并网型微电网优化协调调度[D]. 陈浩宇.山西大学 2018
[8]微电网多目标优化调度研究[D]. 仝年.华北电力大学 2018
[9]考虑电动汽车充放电策略的动态经济调度研究[D]. 王超.华北电力大学(北京) 2018
[10]含电动汽车的微电网最优经济调度[D]. 刘祥国.山东大学 2017
本文编号：3521708
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