电动汽车移动储能辅助频率控制策略的研究

大量电动汽车接入电网后,不仅可以作为可控充电负荷存在,也可以作为移动储能装置为电网提供服务与支持。首先分析了电动汽车参与电网频率控制的优势,介绍了一种移动储能辅助调频系统的结构框架及工作机理。基于电力系统频率调节控制基本动态模型,建立了电动汽车参与电网一次、二次频率调节控制的模型。在此基础上,针对相关研究较少考虑电动汽车车辆属性的特点,提出了计及车辆限制和用户需求的电动汽车参与电网频率调节的控制策略。该策略能够满足车辆用户用车时间和容量的个性化需求,同时有效避免了荷电状态超限和充放电电流倍率过大对电池造成的不利影响。最后,通过两个算例对提出的模型和控制策略进行了研究分析,验证了模型与策略的可靠性。     

考虑电动汽车集群的互联电网负荷频率分散预测控制

随着大量电动汽车接入互联电网,其移动的充电模式会给电网带来一定的冲击,反过来,电动汽车作为一种移动式储能单元可参与互联电网调频,但目前的研究都是集中式或分散式的V2G控制上.在电动汽车储能电池动态模型的基础上,构建含电动汽车集群的多区域互联电网负荷频率控制模型,基于广域监测系统,结合模型预测控制实现了多区域电网负荷频率广域分散预测控制.在MATLAB/Simulink中搭建三区域互联电网模型,并进行仿真分析.算例结果表明,电动汽车作为移动式储能单元参与互联电网调频,可以在短时间内平抑电网频率波动;而文中提出的广域分散预测控制方法较经典的PI控制方法,能将三区域电网的频率偏差限制在更小的范围内波动,又能较快地恢复至稳态值.     

基于冗余配置的电动汽车虚拟储能参与电网调峰研究

利用电动汽车作为储能装置,在用电高峰期将电能反馈回电网,可以减小电网负荷波动。本文在考虑电动汽车行为特性基础上,提出基于冗余配置的电动汽车虚拟储能参与电网调峰的控制方法。针对电动汽车作为移动储能的可用容量和功率均实时变化的问题,以负荷波动最小为目标,综合考虑电动汽车日行驶里程和出行结束时间等约束条件,根据电动汽车虚拟储能满足调度需求的概率确定冗余配置,建立基于冗余配置的电动汽车虚拟储能参与电网调峰优化控制模型,利用粒子群优化算法对模型进行求解。通过某地区电网负荷实际运行数据进行仿真,仿真结果表明,加入电动汽车虚拟储能后的“合成负荷”比原始负荷曲线更加平滑,峰谷差明显减小。本文方法提高了电动汽车虚拟储能参与电网调峰的可靠性,为电动汽车参与电网调峰提供了理论依据。     

计及电动汽车的频率控制及储能研究

智能配电系统的发展使电动汽车得以为电力系统提供频率调节等辅助服务,为应对大量电动汽车接入电网的趋势,文章分析了电动汽车在电力系统运行中提供有功功率平衡支持的作用,介绍了在电力系统中支持更多风力发电且适用于电动汽车的通用辅助服务.提出了基于短期频率偏移、LFC和频率控制储备需求的电力系统仿真研究.通过 DIgSILENT/PowerFactory软件来实现仿真,验证所提出电网频率控制辅助服务的有效性。     

基于虚拟同步电机技术的混合储能平抑微网频率波动策略研究

由锂电池和超级电容器组成的混合储能系统(HESS)具有响应快速、短时吞吐功率能力强的优点,可以很好地作为电网的分布式储能设备补偿电网频率波动。提出在储能单元体系优化匹配下,基于荷电状态(SOC)反馈的自学习平滑储能控制策略,自主归纳更新混合储能的控制规则,利用虚拟同步电机(VSG)技术来解决可再生能源功率波动引起的电网频率偏移问题。最后,在Matlab/Simulink中建立了光储微网模型。通过仿真验证了配置混合储能单元的VSG能有效模拟出同步电机的转动惯量与一次调频特性,提高了并网系统的稳定性。     

储能型电动汽车充电站研究进展

电动汽车作为重要的用电侧用能群体,在智能电网研究领域有非常重要的意义。储能环节接入电力系统后,可以通过有效的需求侧管理,进一步降低甚至消除昼夜间峰谷差,平衡电动汽车等大规模集群负荷对电网的冲击和影响,同时还能降低供用电成本,提高系统运行的稳定性。基于此,对近年来电动汽车储能型充电站的发展进程、电动汽车储能型充电站的主要组成部分等研究进行了重点综述与展望。     

储能电池与常规机组配合参与一次调频的自适应控制策略

为充分发挥电池储能系统与常规机组在一次调频中的各自优势,文中对储能采用下垂控制与虚拟惯性控制结合的控制策略,通过设置随频率偏差变化而调整的下垂系数,实现增发功率在常规机组与储能之间的合理分配;为避免储能电池发生过充过放现象,提出一种考虑SOC反馈调整出力的自适应控制策略;电网中储能容量配置不如常规机组,设计一种储能适时投入与退出调频的控制策略,使储能在频率急剧变化或偏移至常规机组一次调频能力范围外时投入调频;在频率基本稳定时储能平稳退出调频以保持SOC。最后利用Digsilent/PowerFactory软件对区域电网分别进行阶跃负荷扰动和连续负荷扰动仿真实验,结果表明在阶跃扰动下该控制策略可显著改善暂态频率特性,在连续扰动下可以兼顾频率偏移指标与SOC的保持。     

基于充放电裕度的电动汽车集群一次调频控制策略

针对未来电网一次调频资源不足的问题,提出一种基于充放电裕度的电动汽车集群虚拟储能参与电网一次调频的自适应控制策略。首先,分析电动汽车的调控运行范围。其次,研究电动汽车集群参与电网一次调频方法。考虑电动汽车充放电时间和电池荷电状态（SOC）裕度,设计电动汽车充放电裕度指标。接着,提出基于充放电裕度的自适应一次调频控制策略,优化电动汽车参与一次调频的下垂功率,从而兼顾电网一次调频和电动汽车充放电需求。然后,通过定时更新方式评估电动汽车集群虚拟储能的一次调频能力,并提出一次调频效果评价指标。最后通过区域电网仿真案例分析,验证了所提策略在减少系统频率偏差和优化电动汽车一次调频出力的有效性。     

基于代理模式的电动汽车参与调频服务PSASP建模

电动汽车(Electric Vehicle)作为电网中移动式储能单元,在向电网"索取"电能的同时,也可提供应急电源、调频等V2G(Vehicle to Grid)服务,使电网运行更加安全经济。电动汽车接入系统建模是各种分析计算的基础。本文基于控制逻辑,提出了等效智能充电机的概念;并借鉴其它电力系统储能元件的控制方法,分析了基于代理模式的电动汽车参与调频的控制策略;运用PSASP中用户自定义建模方法建立了电动汽车参与调频服务模型;最后,利用该模型对EPRI 7系统进行了仿真计算。结果表明,该模型能够很好地反映电动汽车系统频率响应特性,并根据频率偏差调整调频功率从而控制系统频率回至额定值的过程。所建模型可用于复杂电网的分析计算。     

考虑移动储能特性的电动汽车充放电调度策略

电动汽车作为一种分布式储能,具备与电网互动的能力,其最大的特点是移动性。基于停车生成率思想对电动汽车移动储能特性展开分析,建立电动汽车移动储能模型,以网格化区域为单位描述电动汽车的移动行为。以最小化电网负荷波动为优化目标,计及电网潮流约束、电池性能约束、车主需求约束和车辆移动性约束,提出了电动汽车移动储能与可再生能源协同参与电动汽车与电网互动策略。算例对于不同移动特性、不同电动汽车规模2种场景进行仿真,表征了移动储能特性对策略的影响,验证了模型和策略的有效性。     

考虑电动汽车的主动配电网储能优化配置

针对未来电动汽车规模化运行及可再生能源发电的间歇性给主动配电网带来了的诸多问题,提出考虑电动汽车充放电的主动配电网储能优化配置模型,以主动配电网的经济运行成本最小为导向,加入经济补偿费用以鼓励用户参与主动配电网的经济调度,在电动汽车的3种运行模式即随机充电、有序充电、与电网互动(vehicle to grid,V2G)运行模式下,通过改进粒子群算法求解得到电池储能装置的最优位置、容量及额定功率,用改造的IEEE 33作为算例模型来验证算法及模型的合理性。     

电动汽车充电功率需求及其对电网负荷曲线的影响

准确把握电动汽车充电负荷,是评估电动汽车对电网影响以及对电动汽车进行充放电管理的基础。通过影响电动汽车负荷在时间上分布的综合因素及其相应的概率分布,提出了一种基于统计学的电动汽车充电功率模型。在此基础上利用蒙特卡洛方法对电动汽车在不同渗透率下的负荷进行计算。结果表明,电动汽车的规模化应用,给电网带来了新一轮的负荷增长;充电负荷的峰谷差明显加大,给未来负荷调控带来了挑战。     

计及电动汽车不确定性的微电网规划研究

随着经济的快速发展,电力行业和交通行业的含碳气体排放越来越严重。为缓解大气污染的压力,微电网和电动汽车逐渐成为研究热点。微电网是由多种分布式电源、储能和负荷所组成的单一可控的低压电网,而电动汽车属于移动的储能设备,在负荷高峰时可以通过电动汽车向微电网反向送电。本文提出了一种计及电动汽车不确定性的微电网规划方法,首先,通过蒙特卡洛仿真模拟电动汽车的使用特性,解决电动汽车接入微电网进行规划之前的运行不确定性;然后,运用非线性规划工具Lingo求解微电网规划模型;最后,通过算例结果验证该方法的有效性。算例结果表明:电动汽车以V2G形式接入微电网,会减小微电网系统规划总成本。     

基于改进粒子群算法的电动车参与负荷平抑策略

建立了电动车参与负荷平抑的数学模型,在考虑电动车充放电功率及可用容量等约束条件的前提下,应用粒子群优化算法（particle swarm optimization,PSO）对模型进行了求解。针对PSO处理高维问题过早局部收敛的缺陷,提出了基于子向量的改进型PSO算法,在保证算法搜索到空间中的每个区域的同时,将搜索空间分...     

计及电池老化的电动汽车储能频率响应控制

电动汽车入网后,不仅可以作为可控负荷充电,还可以作为分布式储能单元为电网提供辅助调频服务。在满足电动汽车用户充电需求的基础上,充分考虑储能电池循环充放电老化容量的衰减和可接受功率能力的降低,提出了一种计及电池老化衰减的电动汽车储能频率响应控制策略。该控制策略量化分析了电动汽车锂电池老化过程中容量衰减和功率能力变化,精确估计电池储能状态SOC,实时更新电池可接受最大充放电功率,有效避免了辅助调频过程中荷电状态超限和充放电倍率过大对电池造成的不利影响。通过算例分析验证了所提电动汽车储能频率响应控制策略为电网提供辅助调频服务时,在满足用户充电需求的前提下,有效地减缓了电动汽车动力电池寿命的衰减。     

考虑电动汽车有序充电的光储充电站储能容量优化策略

针对电动汽车和光伏系统接入配电网与储能装置结合过程中的配置优化问题,提出了一种考虑电动汽车有序充电的光储充电站储能容量优化策略。首先,基于典型日光照强度曲线和光电能量转换关系计算光伏系统输出功率。其次,根据电动汽车用户出行习惯、充电行为特性、充电模式等充电负荷影响因素,建立影响电动汽车充电负荷的概率模型,利用蒙特卡洛方法预测无序充电下电动汽车充电负荷。然后,以电网出力曲线峰谷差最小为目标函数、采用粒子群算法计算电动汽车有序充电时电网出力总负荷,进而确定光储充电站储能容量最优解。最后,利用所提策略计算以电动私家车和电动出租车为主要服务对象的某居民区光储充电站内最优储能容量。结果表明,未考虑储能时电动汽车无序充电造成电网负荷峰上加峰,有序充电下电网负荷峰谷差值下降15.35%,考虑电动汽车有序充电同时配置最优储能容量时电网负荷峰谷差值下降了20.65%,实现了削峰填谷,增强了电力系统运行的稳定性。得到的结果为光储充电站的储能容量配置提供了参考。     

电池梯次利用储能装置在电动汽车充换电站中的应用

针对电动汽车充换电站中动力电池的梯次利用问题,设计了电池梯次利用储能站,将充换电站中即将报废的电池用于储能放电,以降低电动汽车动力电池的使用成本。介绍了电池梯次利用储能站结构、电能控制系统以及储能控制策略,可以实现电动汽车充换电站动力电池的梯次利用、对电网负荷进行峰谷调节并作为充换电站的应急和后备电源。     

电动汽车与电网互动协调控制策略研究综述

大量无序接入的电动汽车会对电网产生巨大的影响。电动汽车,尤其是具有V2G（VehicletoGrid）功能的电动汽车将会成为智能电网的重要组成部分,一方面能够减小随机充电负荷对电网的冲击,另一方面,电动汽车的移动储能特性又会为可再生能源协调发展提供平台。介绍了近几年电动汽车与电网互动在协调控制策略方面的研究成果,并对电动汽车参与电网互动的控制策略提出了建议。