基于V2G技术的电动汽车集群并网控制与实时优化调度研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiancyp
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电动汽车(Electric Vehicle,EV)的快速发展,使电动汽车并入电网技术(Vehicle-togrid,V2G)正在成为不容忽视的电网调峰工具。电动汽车不仅可以作为负载从电网侧吸收能量(Grid-to-vehicle,G2V),而且可以作为分布式电源向电网回馈能量参与调峰。以电动汽车V2G系统并网过程中的功率冲击、谐波污染和充电过程中的功率合理分配问题为重点,本文做了深入研究。随着电动汽车数量剧增,分布随机,为了便于电网侧进行统一调度,本文构建电动汽车集群并网结构,将区域内电动汽车以集群的方式参与电网调控。由于电动汽车集群容量变化明显,导致V2G过程并网功率惯性不足对电网造成冲击,本文对集群并网逆变器采用虚拟同步机控制策略,增加电动汽车集群的并网阻尼,减小电网波动。针对虚拟同步机控制策略存在震荡环节造成谐波叠加,使电动汽车集群并网对电网谐波污染严重的问题,提出基于虚拟同步机技术的谐波抑制策略,从虚拟同步机控制机理出发,分析电动车集群并网条件下系统的谐波特点,提出通过分频谐波提取技术提取主要谐波成分,对各次主要谐波成分进行高斜率下垂控制,快速清理并网逆变器输出的谐波,提高电动车并网逆变器的谐波抑制能力。在Matlab/Simulink平台下搭建电动汽车集群V2G系统的仿真模型,并网逆变器的控制分别采用虚拟同步机控制及三次和五次谐波分频下垂控制,仿真结果表明,虚拟同步机控制策略及分频下垂控制策略可有效提升电动汽车集群并网的控制性能。为更好协调电动汽车集群调峰作用,在G2V模式下提出以削峰填谷为目的的电动汽车功率分配方案。引入充电站代理商概念,结合主从博弈思想,以充电站代理商的利益最大化及车主充电的成本最小化为博弈目标,将Karush-Kuhn-Tucker条件和线性规划相结合,把非线性优化问题转换成一个混合整数线性规划算法,采用Matlab软件和Cplex+Yalmip求解器进行求解,优化出博弈结果,通过优化实时电价调整电动汽车上网策略,实现电动汽车集群功率合理分配。
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