运用空闲电池减小电动汽车快速充电对配网的影响

随着V2G(Vehicle-to-grid)的成熟,研究电动汽车大规模快速充电对配网的影响机理,利用V2G技术,将空闲电动汽车电池作为储能缓冲系统补偿电动汽车快速充电的脉冲功率,来减小电动汽车快速充电对配电网的影响,通过变流器的控制,实现对配网主线的电压等级、频率波动的有效控制。通过Matlab/Simulink的仿真对提出的控制方案进行验证。     

BEVs/PHEVs动态V2B技术在智能电网中的应用

电动汽车向楼字反向服务(vehicle-to-building,简称V2B)为使用电动汽车自身电池的储能供应电网负荷提供了一个选择.国内外很多研究人员已经证明,电动汽车向电网反向服务(Vehicl-to-grid,简称V2G)有很多潜在的好处.但由于各种实践原因,这一概念被预测在将来5～10年的时间广泛应用.而V2B作为一个新提出的概念,在实践上比V2G要更容易实现,预计3～5年的时间就可实现.提出利用纯电动汽车(BEVs)和可插电混合动力汽车(PHEVs)所携带的电池,作为动态配置的分散储能系统,将交通系统和电力系统通过“智能车库”有机地结合起来,以实现V2B技术.根据智能车库提供的数据,基于BEVs和PHEVs车载电池储能充放电的V2B技术可实现智能电网里的需求侧管理(DSM),并用仿真结果验证了V2B的可行性.     

电动汽车V2G在含光伏的配电网中的应用及经济性研究

电动汽车的大规模应用使得研究电动汽车与电网互动(vehicle-to-grid,V2G)具有重要意义。本文研究了电动汽车V2G在含光伏的新型配电网中的应用,首先,结合含光伏的新型配电网的需求,研究了电动汽车V2G在含光伏的配网中的应用模式,然后给出了电动汽车参与V2G的分层优化调度模型,最后,分别对电动汽车车主以及配电网两个参与主体在V2G过程中的收益进行了分析。仿真结果表明电动汽车V2G在含光伏的新型配电网中的应用可以提高参与双方的经济性,实现双赢,具有可行性。     

电动汽车驱动充电一体化控制策略研究

针对目前电动汽车驱动器和充电机相互独立而占用较大车内空间、增加车辆重量等问题,研究了驱动充电复用型变流器及其控制策略,驱动器和充电机的主功率电路共用一个三相桥式交直流变换(AC/DC)变流器,可实现能量的双向流动。文中给出了复用型变流器在驱动和充电时的工作原理,分析了2种工作状态下的矢量控制策略,通过对比研究得出统一的电流控制结构,实现了驱动器和充电机的一体化,减少了电动汽车空间和重量,同时讨论了控制参数对电流环性能的影响,最后通过仿真验证了理论分析。     

电动汽车V2G在含光伏的配电网中的经济性研究

研究了电动汽车V2G在含光伏的新型配电网中的应用。首先,结合含光伏的新型配电网的需求,对电动汽车的充放电进行了规划。然后给出了电动汽车参与V2G的调度模型,最后,针对电动汽车车主以及配电网两个参与主体分别进行了经济性分析。仿真结果表明电动汽车V2G在含光伏的新型配电网中的应用使参与双方均获得一定利润,具有可行性。     

充电式电动汽车停车场的V2G模型及接入配电网方案优化研究

从配电网潮流分析的角度出发,建立了基于电价引导原则的车网互联(V2G)功率模型。针对充电式电动汽车停车场负荷接入配电网的馈线和接入点选择问题,以减小馈线网损和日内电压波动为目标,建立了考虑V2G行为的接入规划模型。结合实例分析了负荷类型和光伏渗透率对规划方案的影响,算例结果表明电动汽车的V2G行为对配电网运行效益有显著影响,且不恰当接入方案下V2G行为可能会给配电网带来明显的负面影响。     

基于电动汽车V2G响应能力的储能容量配置方法

电动汽车通过V2G(vehicle to grid)技术可作为移动储能单元参与电网运行。基于电动汽车交通行为特性,构造了考虑时间、能量和电池约束的电动汽车V2G响应能力边界,并将接入电网的电动汽车分成可响应和不可响应2类;针对可响应电动汽车提出定时段V2G响应能力预测模型,并利用蒙特卡洛法实现电动汽车集群V2G响应能力的量化计算。为了解决多种不确定因素下的供电可靠性问题,将风险价值理论引入储能容量配置中,建立了考虑电动汽车V2G的可靠性风险备用模型,用于确定一定可靠性置信度下的储能容量配置。最后通过算例对一天不同时刻下电动汽车V2G响应能力进行预测,并对比和分析了不同置信度、期望支撑时长以及电动汽车渗透率对储能容量配置的影响。     

V2G双向功率变换电动汽车充放电系统及其控制方法

本文针对目前出现的全球能源危机和环境污染问题,利用电动汽车车载电池这一移动储能单元,提出V2G双向功率变换电动汽车充放电系统。该装置充分利用电动汽车车载电池这一有效资源,实现电动汽车有序充电,具备将电能回馈电网的能力。利用PWM高频逆变技术对传统的车载电池进行改进,使其具有更高的变换效率及功率密度,具有体积小,质量轻,显著抑制谐波干扰,借助削峰填谷平滑负荷曲线的优点,有效改善电网运行质量,具有广阔的发展前景。     

基于V2G的单相微电网电压调节策略研究

针对由超级电容器和蓄电池组成的混合储能装置提供动力的电动汽车,在此研究了基于电动汽车与电网互动(V2G)的单相微电网电压波动调节系统,提出了充电储能和V2G两种工作模式,并对两种工作模式的工作原理及控制策略进行了深入分析,搭建了实验平台,分别对充电储能模式和V2G模式进行了实验验证,实验结果表明基于V2G的单相微电网电压调节策略的正确性和可行性。     

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。     

智能用电管理系统与电动汽车管理系统的信息交互

正在智能电网时代,电动汽车既是电网的用电负荷,同时其车载电池也可以作为分布式储能单元,在负荷高峰时期向电网提供容量支持,电动汽车的这一应用被称为"车辆到电网"(VehicletoGrid,V2G)。V2G可以提供应急的电力资源,有效地削减电网高峰负荷,增加电网的负荷率。电动汽车充电负荷具有一定的随机性、分散性。电池的储能能力使得用户在充电时间选择上具有一定的灵活性,充电负荷具有一定的可控性。智能充换电网络下对电动汽车充电进行控制,需要有相应的硬件管理平台、灵活的电价机制、智能的计量装置以及     

基于阻抗的电动汽车并网逆变器的稳定性分析

针对电动汽车向电网馈送能量(V2G)时,车载并网逆变器与电网之间的交互作用引起的并网逆变器不稳定和电能质量问题,首先采用基于阻抗的稳定分析方法研究电动汽车并网逆变器与配电网之间的交互作用;其次根据阻抗比奈奎斯特判据分析配电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响,采用谐波线性化方法建立考虑锁相环的单相LCL型并网逆变器小信号阻抗模型,并提出一种基于电压前馈的并网逆变器自适应相位补偿控制策略,以便确保其具有足够的稳定裕度。最后通过仿真验证了所提控制策略的有效性。     

考虑分时电价和电池损耗的电动汽车集群V2G响应成本分析

为充分探究电动汽车V2G响应的成本费用,在充分考虑峰谷分时电价和电池损耗的基础上,构建了电动汽车集群V2G响应成本评估模型。首先,在考虑电池储能和输出功率的共同约束下,提出了单体电动汽车精细化V2G响应模型;接着,充分考虑V2G响应对不同放电深度下电池寿命的影响,构建了单体电动汽车V2G电池损耗模型;进而,分析峰谷分时电价对电动汽车充电过程的影响,在单体电动汽车V2G电池损耗模型的基础上,从电动汽车集群运营商的角度,构建了电动汽车集群V2G响应成本评估模型;最后,利用算例验证了所提出的电动汽车集群V2G响应成本评估模型有效性,并分析峰谷分时电价和电池损耗对不同时刻V2G响应成本的影响,为电动汽车集群运营商制定用户补偿机制和参与电力市场提供模型基础。     

基于模糊控制的区域电动汽车入网充放电调度策略

提出一种基于模糊控制的电动汽车入网(V2G)充放电调度策略。首先,提出V2G管理系统的整体结构,其主要由有序充电调度系统和V2G变流器控制系统组成,前者合理安排各充电桩的充放电功率,实现削峰填谷的辅助功能;后者响应上层调度下发的功率指令,控制实际充放电行为,提供稳定的电能变换和能量交换的接口。然后,在有序充电调度系统中综合当前配电网的负荷特点,对当前接入充电站的全部电动汽车进行调配,并采用模糊控制算法计算充放电功率并下发给各充电桩,改善区域电网的负荷特性,实现削峰填谷的辅助功能。最后,通过仿真实验证明所提有序充电调度系统在满足电动汽车充电需求的同时,能够充分地利用电动汽车负荷的灵活性;在实现对电网削峰填谷的同时,有效地避免了电网负荷低谷时段大量电动汽车充电引起新负荷尖峰的问题。     

考虑分布式光伏和电动汽车接入的配电网空间负荷预测方法

针对大规模分布式光伏和电动汽车接入配电网对空间负荷预测影响的问题,提出一种考虑远景年屋顶分布式光伏饱和安装、大规模电动汽车参与V2G的城市配电网空间负荷预测方法。区分不同小区,依据相应的容积率和可利用率系数计算屋顶光伏饱和安装面积,结合历史辐射值数据计算光伏出力。基于改进型停车生成率模型预测停车需求,结合日行驶里程、停车特性和充放电策略,建立电动汽车V2G负荷预测模型,利用蒙特卡罗仿真得出V2G负荷时空分布情况。采用改进型负荷密度指标法,实现对考虑时序的配电网传统日负荷的预测。以某规划区为例,预测结果表明:屋顶分布式光伏和电动汽车V2G对配电网空间负荷预测结果影响较大,且对不同小区负荷影响的程度不同。     

含V2G的直流微网电压分层控制策略

针对直流微网储能昂贵、控制单一、稳定性较差的问题,提出了一种含电动汽车电网互动技术(vehicleto-grid,V2G)的直流微网电压分层控制策略。在现有基于直流母线电压信号(DC-Bus signal,DBS)控制方法的基础上,引入V2G技术代替部分静止储能,提高系统稳定性和经济性;优化储能控制,依照并离网的不同情况对混合储能单元提出不同的控制方法。在微网运行工况发生变化的情况下,系统各变流器依据母线电压区间平滑切换运行状态,维持微网功率平衡,平抑母线电压波动,提高直流微网整体稳定性。在MATLAB-Simulink中搭建了直流微网的仿真模型,在不同运行情况下进行仿真分析,仿真结果验证了所提电压分层控制策略的有效性。     

V2G充放电机的设计及其仿真

随着电动汽车的广泛应用和智能电网的发展,电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid,简称V2G)技术变得越来越重要。充放电机作为电网和电动汽车的接口,对于实现两者间的能量双向流动至关重要。研究并设计了基于四象限AC/DC变流器和双向DC/DC变流器的V2G充放电机,用以控制电网与电动汽车蓄电池间的能量流动;AC/DC变流器利用瞬时功率理论和电流模式闭环控制,实现了其与电网之间有功功率和无功功率的解耦控制;DC/DC变流器分别采用基于蓄电池充电电压、充电电流和基于中间直流母线电压的闭环控制,对应实现了蓄电池充电时的多段模式和放电时的功率调节。利用MATLAB/SIMULINK系统全面地仿真了V2G充放电的多种工况,仿真结果表明,该充电机能实现V2G所要求的相应功能,实现能量的双向流动满足用户的需求。     

基于V2G的电动汽车无功功率补偿技术

近年来电动汽车得到了快速发展,非车载充电机等与此匹配的充电设施也大量分布在公共场所。考虑到无功功率对电网的不利影响和V2G(vehicle to grid)技术,研究了电动汽车通过非车载充电机在满足用户充电需求且不损害电池寿命的前提下对电网进行合理的无功补偿。基于瞬时无功理论和解耦控制设计控制环节,对信号做出快速响应。最后在PSCAD/EMTDC的平台上进行仿真,仿真结果表明,电动汽车在充电的同时,可以通过非车载充电机对电网进行合理的无功功率补偿,既可以满足用户的充电需求,又可以调节电网无功功率,充分利用了电动汽车资源,拓展了V2G技术,让V2G技术的实施更加具有可行性。     

面向主动配电网的电动汽车充放电功率控制技术

电动汽车V2G系统不仅能实现对电池的充放电功能,还能发挥三相电压型PWM变流器的四象限运行功能,为电网提供双向可控的有功功率和无功功率,实现平抑电网负荷波动、削峰填谷等功率调节功能。本文针对V2G系统的并网功率控制,分析了电动汽车V2G系统拓扑结构,并提出基于比例反馈积分(PFI)的功率控制方法,实现V2G系统并网电流指令的精确跟踪;与常规的比例积分(PI)控制进行了对比分析,通过PSIM仿真平台验证了该PFI控制方法的有效性。     

一种V2G模式下计及开断概率和负荷转移概率的配电网可靠性评估算法

基于配电网的有向网络模型,提出了一种V2G模式下计及设备开断概率和负荷转移概率的配电网可靠性评估算法。首先分析了网络中元件故障后的传播路径和传播特性,引入期望对可靠性指标进行描述,进而建立了配电系统可靠性分析模型。在V2G模式下,该算法根据电动汽车充放电动态概率模型将电动汽车等效为备用电源,再根据其额定功率,确定电动汽车的最大供电范围和对该范围内各区域的供电次序,计算可靠供电概率,从而建立电动汽车充放电随机性与供电可靠性之间的映射。RBTS母线6馈线4系统算例分析表明,电动汽车接入配电网后,能够显著改善配电网局部的供电可靠性。