基于V2G技术的并网控制策略研究

发布时间：2020-04-29 20:44

【摘要】：随着能源的逐步枯竭、全球气候变暖以及环境污染等问题日益严峻,节能减排和可持续发展变得愈发的重要,作为无污染,节能的产品,电动汽车是解决世界能源紧缺和环境污染问题的重要手段。而电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid,V2G)技术之前是针对大电网提出的,它的理念是把电动汽车当成一个个独立的储存电能的单元,以充电和放电的形式参与大电网的调控,它可以改善电网的峰谷差,降低电网传统调峰,提高能量的利用率,使电网变得更稳定,还能带来一定的经济效益。而对电网来说,电动汽车又不能随意接入到电网,因为不合理的充放电方式可能会给电网带来谐波污染,如果谐波得不到有效抑制,将会给电网带来很大危害。本文首先介绍了本课题的研究背景、研究现状、意义等。其次介绍了V2G系统的主电路结构,主要包括三相PWM并网逆变单元和双向DC/DC变换单元,然后对滤波装置的优缺点进行了比较,选取了LCL滤波装置。接着分别分析了双向AC/DC变换器和双向DC/DC模块的工作原理并对它们进行了数学建模,还比较了双向AC/DC变换器在不同坐标系下的控制策略。通过叙述双向DC/DC变换器以及双向AC/DC变换器的控制策略,重点分析了本文采用的控制策略方案,即基于dq旋转坐标系下的控制方案研究,主要包括dq坐标下的解耦,电流环和电压环的设计以及空间电压矢量控制法。对主电路设计用到的电力电子元器件进行参数设计,分析了整个系统结构的原理框图,并对控制策略进行了分析。同时在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了仿真模型,并对仿真结果得到的波形进行了分析,证明了该并网策略的可靠性和良好性。然后对系统部分硬件进行了设计。最后,对本文进行总结和展望。
【图文】：

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的时间每天大概有 20 多小时[2]。当接入足够数量时，具有十分可观的电量。这些车载电池装置能够存储能量，因此车载电池装置处于闲置状态能够把多余能量可控制的回馈给电网。V2G 的概念首次被提出是在 1995 年，，提出这一概念的人是学者 Atendre，美国特拉华大学的 Willett Kempton 教授对 V2G 概念开展了进一究。处于低谷时期的电网负荷，为了防止电能资源的耗费，电动汽车的够从电网充电获取电能；在电动汽车能满足用户行驶需求和电池电量充件下，它可作为电网的备用电源或储能设备把剩余可以控制的电能反向电网，分摊电网的供电压力，给电网提供旋转备用、调峰调频等服务。种途径，车主可以在电网用电低谷时从电网买电，电网高峰时时向电，通过这种方式赚取一定的利益[3]。V2G 技术也是只能电网中很重要的术，它表现在能量可以实时可控制地在车网之间互通流动。V2G 结构的意图如下图所示。

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车载式功率一般不大，原因是汽车本身内部空间就小，但空间小活带来了便利，因而占据了较大的市场份额。另一种是非车载式置最大的优点就是电动汽车可以不被空间限制，并且与车载式充它在充放电功率上没有被限制，因而可以达到很多不同电动汽动汽车充电时，需要满足几个要求：首先，必须保证充电安全可现安全事故；其次，充电过程需方便快捷且有很高的效率。C 变换器满足不了充电要求，因为它的直流侧输出电压高于交流侧要解决以上问题，就需要在 AC/DC 变换器直流端接上双向 DC/D么就可以解决上述问题，可以更好的控制电动汽车蓄电池进行充者的组合来实现电动汽车可逆充放电功能。关于电动汽车并网系结构，常见的有单级式，多级式，单相和三相等[12]。本文为了实充放电功能，因而选择了双向 AC/DC 变换单元和双向 DC/DC 变拓扑结构。
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73;U469.72

【参考文献】