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。     

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。     

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.     

基于电动汽车能效电厂的系统频率控制策略

随着可再生能源大量接入电网,其间歇性不稳定的出力特征对电网频率稳定提出了严峻挑战。电动汽车作为可控负荷,能够组成需求侧能效电厂参与系统辅助服务,为电网提供频率调节服务。为此,提出了一种基于电动汽车能效电厂的系统频率控制策略。首先,构建了单体电动汽车的可控域,用于判断汽车能否参与频率控制;其次,定义状态标识SOB(state of battery)来描述电动汽车的响应容量;最后,提出了基于SOB排序的频率控制策略。仿真结果表明,所提出的控制策略能够有效抑制风电出力造成的电网频率波动,同时满足电动汽车用户的交通出行需求。     

电池储能参与电网一次调频的优化综合控制策略

为研究电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)参与电网一次调频的高效性控制策略.本文在对电力系统调频需求进行分析与储能电池荷电状态(State Of Charge,SOC)考虑的基础上,提出一种兼顾电网调频需求与储能电池SOC状态的一次调频综合控制策略,给出不同荷电状态下的控制策略下垂系数自适应优化与均衡调节控制方法,实现了储能电池参与一次调频的自适应调整与状态均衡,并基于含储能电池的区域电网调频仿真模型,分别在阶跃扰动与连续扰动下对所提控制方法进行仿真分析.结果表明,所研究控制策略在电力系统频率调节与电池SOC保持方面均具有较佳的效果.     

基于马尔科夫链的电动汽车聚合建模及多模式调频控制策略

具有移动储能特性的电动汽车是一类灵活优质的需求侧资源,精确的聚合模型和合理的调控策略是其参与电网调频的基础。首先,该文构建了一种基于马尔科夫链考虑电池容量差异的电动汽车充放电负荷聚合模型,设计了拓展可调功率范围的多状态切换模式,实现了聚合模型向线性可控模型的转化;然后,结合此线性可控模型,在改进实时可调负荷功率分段方法的基础上,提出基于模型预测控制的集群电动汽车参与调频的多模式控制策略;最后,通过仿真算例对聚合模型及控制策略的有效性进行了验证,结果表明,提出的控制策略可以实时调节集群电动汽车充放电功率,避免充放电功率的相互抵消,实现了对于自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令的准确快速跟踪。     

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。     

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。     

基于权重因子和荷电状态恢复的储能系统参与一次调频策略

电池储能可快速吞吐功率,被视为优质调频资源,但过度充放电会导致其调频能力不足。文中提出一种改善的储能系统参与一次调频效果的控制策略。首先,将储能调频死区设置在机组死区范围内,并结合电网频率特性分析储能调频死区变化对频率的影响。在此基础上,基于权重因子和荷电状态(SOC)恢复提出储能参与的一次调频策略：在频率波动超过储能调频死区时,为避免电池过度充放电提出储能调频系数计算方法,同时引入控制虚拟惯性和虚拟下垂出力比重随频率变化而调节的权重因子,进而设计了调频控制方法;在频率不超过储能调频死区时,兼顾储能恢复需求和电网承受能力,提出储能SOC恢复方法。仿真结果表明：所提策略能有效改善电网频率波动和储能SOC。     

基于虚拟电机的V2G新型充放电控制策略

为了提高电动汽车车辆到电网(V2G)的稳定性,增强其友好互动,设计了一种新型电动汽车V2G充放电模型,并提出了基于虚拟电机的电动汽车V2G充放电控制策略。电动汽车DC接口采用虚拟直流电机控制,电网AC接口采用虚拟同步电机控制。与传统V2G结构相比,在两侧接口处采用隔离型双向DC/DC变换器连接。在此基础上,对于虚拟直流电机的参数整定,根据电动汽车初始电池荷电状态(SOC)确定阻尼系数以决定电动汽车组的功率分配,并根据SOC的变化实时调节虚拟惯量以提高电动汽车参与电网频率调节的能力。在不同电网状态下对具有不同初始SOC的电动汽车采用所提控制策略进行仿真测试,结果表明,该策略能够在兼顾电动汽车用户需求的同时,有效协调V2G功率双向流动,并减少并网点谐波电流,进而维持电网稳定运行。     

国内外电动汽车发展现状与趋势

随着电动汽车关键技术的不断突破和基础设施的日趋完善,世界各国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场的行列。首先概括了全球电动汽车市场的发展现状及前景,从市场状况、技术研发、产业扶持等方面梳理了美国、欧盟、日本及我国的电动汽车发展历程,并提出我国电动汽车产业的发展瓶颈。之后从电机驱动技术、电控能量管理技术和锂离子电池技术这3个方面提出我国电动汽车技术的现状与趋势。     

超级电容器在电动汽车上应用的研究进展

超级电容器具有优异的性能,已成为电动汽车用动力电源的一个理想选择。简要地介绍了超级电容器的工作原理、特点及分类,并评述了超级电容器作为电动汽车的唯一动力电源和辅助动力电源的应用情况及特点,最后展望了超级电容器在电动汽车上的应用前景。     

基于视觉的车辆检测技术现状

基于视觉的车辆检测技术应用于智能车辆,能够为人们行车安全提供技术保障,有着广阔的研究和应用前景.本文首先回顾了基于视觉的智能车辆的研究历史,介绍了世界主要国家的智能车辆研究发展所取得的成就.然后,本文对当前车辆辅助驾驶系统中的基于视觉的车辆检测技术进行了总结,着重分析了基于视觉车辆检测技术存在的难点,最后结合这些技术难点给出了基于视觉车辆检测技术研究的发展方向.     

Energy‐saving Technologies for Automobiles

Since entering the 21st century, we have been facing a globally urgent need for all nations, without exception, to deal with environmental concerns such as global warming and energy issues arising from the depletion of fossil fuels. As a countermeasure, next‐generation vehicles for a recycling‐based society that are energy‐efficient, compact, light, low‐cost and reliable need to spread in the society. In this study, we will explain the basic philosophy of how to approach next‐generation energy‐saving technologies for automobiles, the current status and technological issues of internal combustion engines (ICE), hybrid electric vehicles (HEVs), electric vehicles (EVs), and fuel cell vehicles (FCVs) with the latest examples. Copyright © 2008 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

一种分布式车联网路由恢复方法

针对移动自组网路由协议在用于车联网时路由恢复延迟长、效果差的问题,提出了一种独立于具体路由协议的路由恢复方法。主要用于高速公路无基站情况下车与车之间的通信。能在通信路径断开后快速恢复并保证恢复后的通信路径有较高的可靠性。仿真实验表明,算法有效地降低了路由恢复延迟和开销,提高了路由修复成功率和路径生存时间。     

一种混合动力车双向变换器的分析与设计

双向变换器是混合电动车(HEV)的发电机与驱动系统互联的核心部件。详细分析了HEV双向变换器的运行模式,推导了隔离变压器漏感电流的最大值及其影响因数,给出了输出电压、输出功率和输出电压纹波的解析表达式。开关频率、漏感和移相对最大谐振电流、输出功率和输出纹波电压的影响,乃至对系统的影响都十分复杂,设计时需要折中考虑这些参数。在实验室原理样机上对上述分析和设计进行了验证。     

Analysis of Energy Saving and Environmental Characteristics of Electric Vehicles in Regionally Disaggregated World Energy Model

This paper investigates the impact of an extensive introduction of electric vehicles (EV) and plug‐in hybrid vehicles (PHEV) into the global energy system by 2050. The significant growth of automobile ownership in emerging countries is likely to increase world oil demand and the associated carbon dioxide emissions. In order to address these energy, security, and environmental concerns, the deployment of clean energy vehicles, such as EV and PHEV, is expected to play a crucial role due to their high fuel efficiency. Consequently, we develop both a global energy system model and a world vehicle penetration model, which can explicitly analyze the impact of EV introduction into the seasonal daily electric load curve, with consideration of the specific electricity charging profile through 2050. The simulation results confirm that EV deployment contributes to energy conservation, because oil demand reduction outstrips the growth in electricity demand and the associated fuel input into the power generation mix. Concerning carbon dioxide abatement, the magnitude of the impact relies on the carbon intensity of the power generation mix. If the intensity is low enough to guarantee a carbon mitigation effect due to EV fuel saving, emissions reduction is well assured. It should be noted, however, that in regions with high carbon intensity in the power generation mix, carbon emissions per mileage of EVs is almost equivalent to that of efficient gasoline vehicles such as hybrid vehicles, and the figure for PHEV is slightly higher than for hybrid vehicles. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 186(4): 20–36, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22373     

电动车用金属氢化物-镍电池

介绍了世界上主要公司的电动车和混合电动车用金属氢化物 镍电池进展和性能水平以及装金属氢化物 镍电池的电动车。电动车用金属氢化物 镍电池的比能量为 5 4～ 70Wh/kg、38～ 170Wh/L ,比功率为 16 2～ 2 40W /kg、370～6 0 0W /L ,循环寿命为 6 0 0～ 2 0 0 0次 ,这些都已达到USABC的中期目标。混合电动车用金属氢化物 镍电池的比能量为44～ 6 8Wh/kg、10 0～ 16 0Wh/L ,比功率为 30 0～ 85 0W /kg、80 0～ 14 0 0W /L。功率与能量的比值为 6～ 14W /Wh ,循环寿命已超过 2 0 0 0 0次 ,这些与能源部的要求还有距离。各种装金属氢化物 镍电池的电动车和混合电动车约有 2 0辆。所以金属氢化物 镍电池可作为电动车和混合电动车的候选者。但是 ,限制金属氢化物 镍电池推广应用的缺点是价格太高和一致性差。随着电动车用锂离子蓄电池和燃料电池的发展 ,金属氢化物 镍电池在电动车中的地位将下降。     

基于车载移动平台的图像监控

目前车载终端中图像监控领域,以倒车影像系统与车辆行车记录仪为主,难以满足车联网应用的发展需求.提出一种基于移动互联平台的车载图像监控方案.搭建了移动互联平台,在实现数据采集、数据存储和远程通信的基础上将车载终端中的图像监控与移动互联网结合,实现了云存储与远程图像监控.并在远程监控的基础上将图像监控与车辆CAN总线数据、GPS定位数据等多种数据融合,实现道路救援.测试表明,系统工作稳定有效,效率较高,可以满足用户对车辆图像监控的需求.     

基于V2G技术的电动汽车实时调度策略

随着电动汽车逐渐普及,其对电网的影响也不断扩大。为加强电动汽车与电网间协作,充分利用电动汽车在电网能量调度中的高度灵活性,提出一种基于V2G技术的电动汽车实时调度策略。首先以降低充电成本和网损成本为目标,建立电动汽车调度模型。然后通过构建网损灵敏度指标分析电网节点性能,基于电网负荷制定分时电价,通过潮流计算和凸优化算法实时求解得到电动汽车充放电策略。最后以IEEE 33节点配电网为例验证了所提策略可以有效降低充电成本与网损成本,同时分析了电动汽车渗透率、V2G占比对车网协作效果的影响。