规模化电动汽车接入对配电网暂态电压稳定影响及其对策研究

发布时间：2017-04-11 20:05

  本文关键词：规模化电动汽车接入对配电网暂态电压稳定影响及其对策研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会发展程度的提高，经济物质生活得到极大满足的同时，与其他发达国家曾经类似，也滋生了环境和能源结构失衡的问题。清洁的电动汽车既可以替代化石能源的部分作用，极大的减少化石能源的使用，有效的调整能源结构问题，又可以消除汽车尾气排放问题，保护环境。未来随着规模化的电动汽车负荷通过电动汽车充电站接入配网，会加重电网负荷，并给其安全稳定运行带来极大隐患。因此，研究电动汽车负荷接入对配电网的暂态电压稳定的定量影响，不仅是分析规模化电动汽车接入后配电网安全稳定状况的重要方式，而且能够给配电网的远景计划提供一些建议和指导，具有重要的实际作用。 本文基于电动汽车车用电池的暂态特性，建立了相适应的电动汽车充电站模型，考虑感应电动机负荷的滑差-转矩特性，提出了针对配电网暂态电压稳定裕度指标的考虑感应电动机负荷的滑差相对值指标，基于此，当规模化电动汽车接入时配电网暂态电压稳定裕度的量化评估是得到了分析，并考虑电动汽车向电网反向放电的V2G模式，研究了配电网暂态电压失稳的改善措施。 本文首先比较剖析了三种电动汽车常用的车载储能电池的暂态特性，考虑其充电暂态特性变化较大的恒流阶段，建立了两级双向AC-DC、DC-DC单元变换器的电动汽车充电站模型，在matlab/simulink仿真验证了所提充电站充放电特性均满足要求。利用电路普遍定理，进行了配网电路集合等效，引入等值感应电动机负荷模型，，提出了考虑感应电动机负荷滑差动态的配网电压暂态稳定裕度指标，采用传统极限切除时间指标，基于二节点简单电力系统，仿真验证了本文所提指标具有更好的优越性。在上述基础上，结合IEEE14节点算例，在matlab/simpowersystem中分析了电动汽车负荷集中和分散两种模式下分别对配电网暂态电压稳定的量化影响，并考虑V2G技术，对配电网暂态电压失稳进行了可行的改善。
【关键词】：电动汽车 暂态电压稳定裕度指标 极限切除时间 配电网 V2G
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72;TM712
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 电动汽车负荷特性国内外研究现状10-12
• 1.3 电动汽车 V2G 技术国内外研究现状12-13
• 1.4 含电动汽车的电力系统暂态电压稳定研究现状13-14
• 1.5 本文的主要研究内容14-16
• 2 电动汽车充电站的建模方法研究16-33
• 2.1 电动汽车车用电池暂态特性研究16-19
• 2.2 电动汽车充电机主电路结构和控制方案选择19-22
• 2.3 电动汽车充电机两级变换器数学模型研究22-27
• 2.4 电动汽车充电机两级变换器控制器设计27-29
• 2.5 电动汽车充电机锂电池充放电算例仿真分析29-31
• 2.6 本章小结31-33
• 3 考虑感应电动机作用的配电网暂态电压稳定裕度指标33-48
• 3.1 感应电动机接入配电网的暂态过程描述33-35
• 3.2 配网等效后模型分析及其暂态稳定裕度指标35-42
• 3.3 考虑电动汽车负荷接入的暂态稳定裕度指标算例验证42-44
• 3.4 确定的电动汽车负荷渗透率下裕度指标研究44-47
• 3.5 本章小结47-48
• 4 电动汽车接入对配电网暂态电压稳定影响及对策研究48-69
• 4.1 电动汽车充电仿真场景分析与建立48-49
• 4.2 电动汽车充电配电网模型建立49-51
• 4.3 电动汽车充电对配电网暂态电压稳定的影响51-64
• 4.4 基于 V2G 技术对含电动汽车配电网暂态电压稳定改善措施64-68
• 4.5 本章小结68-69
• 5 总结与展望69-72
• 5.1 总结69-70
• 5.2 展望70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-80
• 攻读硕士学位期间发表学术论文80
• 参与的科研项目80

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