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基于分布式控制的電動汽車輔助調(diào)頻策略研究

發(fā)布時間:2025-05-13 03:14
  近幾年,我國可再生能源的裝機容量不斷提高,但其發(fā)電能力受環(huán)境影響較大,極易造成電網(wǎng)的功率不平衡,導致電網(wǎng)頻率發(fā)生偏移。近年來我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,電動汽車的保有量快速增加,利用電動汽車源荷二重特性參與電網(wǎng)調(diào)頻輔助服務可以降低系統(tǒng)的運行成本、抑制電網(wǎng)頻率波動和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。現(xiàn)有的電動汽車輔助調(diào)頻策略將電動等效成為一個調(diào)頻電源,沒有考慮在調(diào)頻過程中各電動汽車集群之間的協(xié)同控制,且未能考慮各電動汽車集群的調(diào)頻容量對電網(wǎng)調(diào)頻效果的影響。針對上述問題,本文將研究基于分布式控制的電動汽車參與電網(wǎng)的一次、二次調(diào)頻策略,來實現(xiàn)各電動汽車集群之間的協(xié)同控制,充分發(fā)揮電動汽車整體的調(diào)頻能力。本文的主要工作如下: 首先,深入分析了電網(wǎng)的調(diào)頻機理,對電力系統(tǒng)調(diào)頻過程中各個環(huán)節(jié)進行分析,通過數(shù)學推導建立了互聯(lián)電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)控制模型。分析了電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻的分散式控制、集中式控制、分層式控制等三種控制框架,并總結(jié)了每種控制框架的優(yōu)缺點及其適用場景。 其次,建立了電動汽車參與一次調(diào)頻的虛擬下垂控制模型。針對電動汽車參與一次調(diào)頻采用固定下垂系數(shù)或自適應下垂系數(shù),無法充分發(fā)揮電動汽車整體調(diào)頻能力的問題,本文提...

【文章頁數(shù)】:80 頁

【學位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電動汽車參與調(diào)頻可行性與經(jīng)濟性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電動汽車參與調(diào)頻建模研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電動汽車參與調(diào)頻策略研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 電力系統(tǒng)調(diào)頻原理與電動汽車控制的模型與框架
    2.1 電力系統(tǒng)的調(diào)頻原理
        2.1.1 電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻
        2.1.2 電力系統(tǒng)的二次調(diào)頻
    2.2 互聯(lián)電網(wǎng)的數(shù)學模型
        2.2.1 發(fā)電機-負荷模型
        2.2.2 原動機調(diào)速器模型
        2.2.3 聯(lián)絡線模型
    2.3 電動汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)頻架構(gòu)分析
        2.3.1 分散式控制框架
        2.3.2 集中式控制框架
        2.3.3 分層式控制框架
    2.4 本章小結(jié)
3 基于一階一致性算法的電動汽車集群一次調(diào)頻策略
    3.1 電動汽車參與一次調(diào)頻的控制模型
        3.1.1 虛擬下垂控制
        3.1.2 電動汽車一次調(diào)頻下垂系數(shù)設計
        3.1.3 電動汽車參與電力系統(tǒng)一次調(diào)頻仿真分析
    3.2 一階多智能體一致性算法
        3.2.1 多智能體系統(tǒng)的圖論
        3.2.2 一階一致性算法
    3.3 考慮電動汽車調(diào)頻容量使用比例一致性的一次調(diào)頻策略
        3.3.1 電動汽車一次調(diào)頻分布式控制模型
        3.3.2 電動汽車一次調(diào)頻控制策略
    3.4 仿真算例
        3.4.1 仿真算例 1:調(diào)頻機組有足夠的發(fā)電能力
        3.4.2 仿真算例 2:調(diào)頻機組的發(fā)電能力有限
    3.5 本章小結(jié)
4 考慮電動汽車集群協(xié)同控制的二次調(diào)頻策略
    4.1 電動汽車參與二次調(diào)頻控制模型
    4.2 含領導體的二階多智能體一致性算法
        4.2.1 二階多智能體系統(tǒng)
        4.2.2 含領導體的二階多智能體系統(tǒng)
    4.3 考慮電動汽車SOC一致性的二次調(diào)頻策略
        4.3.1 區(qū)域控制中心調(diào)頻功率分配策略
        4.3.2 電動汽車SOC一致性控制策略
    4.4 仿真算例
        4.4.1 仿真系統(tǒng)模型和參數(shù)
        4.4.2 仿真結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻



本文編號:4045652

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