微网高渗透率下电动汽车入网技术的研究

为提高电动汽车普及使用，世界各国正在建造大量充电设施，使电动汽车能够更方便地接入电力系统，但容纳电动汽车这一额外负荷将对当前的电网系统承受能力构成巨大挑战。智能电网下的微网成为大电网供电末端——中低压配电网的基本组成单元将成为未来电网发展趋势，而电动汽车一般通过中低压配电网接入，因此，将电动汽车归入到微网中去管理将是一个顺理成章的问题。电动汽车在减少环境污染和运输成本上具有重大潜力，最近关于车辆入网技术（Vehicle-to-Grid, V2G）研究已成为研究热点。电动汽车通过使用该技术，可以充分利用车载储能装置与电网交换能量，支持大规模可再生能源利用及提高电力系统效率和稳定性。该技术及其应用是连接电力和车辆交通系统，是可望解决当前能源环境危机的有效手段，而智能电网和微网则可为其提供良好接入环境。 未来电动汽车的普及与微网数量的增长，势必会对大电网产生重大影响，给大电网规划设计、调度运行及保护控制等方面带来新问题，因此有必要针对微网高渗透率下电动汽车及其相关入网技术进行研究。论文从目前已有的一些成果出发，综述了V2G及研究现状，探讨了电动汽车入网在我国实现的几种模式及适用范围，并在此基础上提出了在未来中国智能电网环境下电动汽车通过接入多个微网再与大电网融合的入网新模式。接着，初步研究并设计了该模式下电动汽车入网框架结构，从电网技术操作与电力市场经济两方面，对所有参与入网过程与活动的参与者做了详细的描述。 论文详细介绍并设计了以电动汽车集群为单位参与微网调频服务的需求侧管理方案，构建了电动汽车集群参与微网调频服务目标数学模型。通过选取电网峰谷分时电价和实时电价数据，给出了两个车辆集群调频算例。借助MATLAB工具，结合动态规划算法和目标函数，对车辆集群调频方案进行了仿真，并给出了相应的仿真计算结果，结果表明，采用的算法可以很好的满足调频方案的优化设计需求。