微网中V2G控制运行策略

摘要

随着化石能源的日趋紧张、动力储能电池技术的不断发展以及低碳时代的到来，电动汽车已成为新能源领域的重要发展方向，是解决能源和环境问题的重要手段。电动汽车以零油耗、零污染的特点得到大力发展。但是随着电动汽车大规模的接入及其随机充放电的行为，给电力系统尤其接入新能源的微网带来了一系列影响，使得微网安全运行受到更大的不确定因素。车网互动技术(V2G)的概念的提出可以有效的缓解电动汽车随机充放电对微网带来的问题，其核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为微网的缓冲，利用充放电系统作为中间媒介，采用合理的微网变流器控制策略和优化运行方式实现微网功率平衡，实现微网可靠运行。本文以电动汽车为研究对象，结合微网作为场景，主要的研究内容如下：
　　1、本文介绍了V2G充放电系统的两级变换器的系统结构图，对它的工作原理进行了详细的描述,建立了AC/DC和DC/DC的动态数学模型。针对所建立的数学模型，在此基础上设计线性自抗扰控制器(LADRC)分别作为两级变换器的双环控制中的电压环控制器，并加入相关模型信息。利用LADRC抗扰特性强的特点，在充放电切换过程中保持各级电压稳定，并且还可作为微网孤网电压和频率支撑。LADRC是一个反馈系统，其本质问题是系统的稳定性。而对于一个级联系统的稳定性的分析是十分复杂的，本文利用阻抗比判据，通过建立包含控制器在内的两级系统的输入输出阻抗，论述了LADRC在充放电系统的阻抗性能要优于PI控制。最后搭建matlab仿真模型，并给出了对比，验证了LADRC的优越性。
　　2、电动汽车的大量接入且随机充电，会使微网等效负荷曲线恶化，影响微网的正常运行。本文建立了以微网功率波动方差、运行成本和电动汽车充放电花费为目标的含电动汽车微网运行调度模型，并采用多目标粒子群算法进行模型求解。通过优化对比分析，得出电动汽车的 V2G调度能作为移动储能有效的减小微网的功率波动，有利于提高微网的可靠经济运行。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状及存在问题

1.3本文主要工作

第二章 基于V2G的微网电动汽车充放电运行控制理论基础

2.1双向充电系统工作原理

2.2微网中V2G运行方式

2.3 LADRC的基本原理及其分析

2.4小结

第三章 基于线性自抗扰控制的V2G充放电系统及其分析

3.1双向充放电系统数学模型建立

3.2基于LADRC的充放电系统控制器设计

3.3基于LADRC的充放电系统稳定性分析

3.4仿真分析

3.5小结

第四章 含电动汽车微网运行优化研究

4.1微网结构模型

4.2微网优化模型

4.3优化算法

4.4仿真分析

4.5小结

第五章 结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢