電動汽車換電站儲能系統(tǒng)微電網(wǎng)運行控制策略研究.pdf

1、隨著電動汽車的不斷普及與推廣，電動汽車換電站作為其動力電池供應(yīng)的主要方式之一，也得到快速發(fā)展與重視。為了緩解城市配電網(wǎng)負荷的峰谷差，電力系統(tǒng)需要對電動汽車換電站實施有序的充電，避免配電網(wǎng)受到更為嚴重的負荷波動;同時，還需要建設(shè)分布式的儲能站，對配電網(wǎng)進行調(diào)峰和有效的潮流控制、降低配電網(wǎng)的網(wǎng)損和減輕配電網(wǎng)的增容壓力。因此，分布于城市各個角落的電動汽車換電站除了扮演電動汽車動力電池的供應(yīng)者角色外，若還能充當分布式儲能站和應(yīng)急儲備電源，必將大

2、幅度降低儲能站的投資成本，有利于城市土地資源的節(jié)約和電池的梯級利用。在發(fā)揮電動汽車換電站的多重角色時，每個換電站相當于一個小型的儲能站，既能與電網(wǎng)并聯(lián)運行、有序充電，又能夠獨立供電，構(gòu)成了一個微電網(wǎng)系統(tǒng)。微電網(wǎng)可以有效改善系統(tǒng)的供電效率和實現(xiàn)換電站的功能最大化，為達到這一目標，本文主要開展了如下研究工作:
　　(1)結(jié)合分布式電源的特點與微電網(wǎng)運行模式的要求，分析了微電網(wǎng)的整體控制策略，重點對主從控制、對等控制及分層控制策略進行了

3、說明;詳細分析了恒功率控制(PQ控制)、下垂控制、倒下垂控制及恒壓恒頻控制(V/f控制)等控制策略的原理及適合的范圍和條件。
　　(2)換電站微電網(wǎng)孤島運行時，面臨負荷的頻繁并入和切除，易導(dǎo)致逆變器輸出電壓幅值和頻率的波動。針對傳統(tǒng)下垂控制法在輸出頻率和控制電壓方面存在的不足，本文提出了一種動態(tài)自調(diào)節(jié)的下垂控制策略，該方法通過不斷修正逆變器的P-E&Q-f曲線位置，使負載發(fā)生突變時電壓和頻率的波動維持在很小的閾值內(nèi)，并使系統(tǒng)達到新

4、的穩(wěn)定狀態(tài);建立了某一換電站微電網(wǎng)孤島運行的仿真模型，對比分析傳統(tǒng)和改進下垂控制策略條件下系統(tǒng)頻率、電壓及電流的變化特性，結(jié)果表明:動態(tài)自調(diào)節(jié)下垂控制法能有效抑制系統(tǒng)因負載突變而引發(fā)的輸出電壓和頻率的波動，有利于提高換電站微電網(wǎng)孤島運行的穩(wěn)定性。
　　(3)換電站并網(wǎng)運行時，本文設(shè)計了并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上，對由單個微電源換電站構(gòu)成的微電網(wǎng)系統(tǒng)進行了并網(wǎng)運行控制，結(jié)果表明:采用恒功率控制時，輸出的功率能夠平穩(wěn)地追隨參考功