计及电动汽车的分布式发电系统中储能单元的优化配置

摘要

由于日益突出的环境问题和能源短缺问题,分布式发电技术受到越来越多的关注。分布式发电具有环保、高效和节省初始投资等优点,相对于常规能源,分布式电源具有不可控及随机性的特征,会对电力系统稳定产生影响。而储能单元能为分布式电源提供能量缓冲、平衡和后备,是改善具有间歇性分布式电源的有效途径。随着电动汽车技术特别是电池技术的发展和有关国家相关政策的大力支持,越来越多的电动汽车接入到分布式发电系统中。因为电动汽车是一种具有储能作用的可移动的交通工具,因此有必要对微网中的分布式电源和电动汽车模型进行特性分析,并研究电动汽车的接入对储能装置容量配置的影响。
　　首先,根据各分布式电源的工作原理,通过VisualC++编程软件,建立光伏电池、风力发电、燃料电池、铅酸蓄电池等几种分布式电源的模型。通过这些模型,并仿真获得它们相关的输出特性或伏安特性。实验结果表明,建立的模型能较好的反映这几种分布式电源的特性,可用于以下研究。
　　其次,考虑到电动汽车是一种特殊的交通工具,当电动汽车仅作为负荷时,大批量接入电网充电将会对电力系统的稳定性造成一定影响;当在停驶状态下作为一种储能装置时,可以与分布式电源进行互补调节。可以充分利用该互补特性,在分布式发电系统需要能量时将停驶的车载电池剩余电能聚集起来反向送电,而在分布式发电系统能量过剩时向电动汽车充电,实现互补调度,提高系统的稳定性。同时,简单介绍电动汽车的分类、三种常用充电模式以及接入电网带来的影响,建立了电动汽车功率需求的统计模型。
　　研究表明,电动汽车作为充电负荷大规模接入电网时会增大电网的尖峰负荷,同时增大系统储能单元的容量,从而增大成本。但是,通过采用V2G技术和相应的调度策略,电动汽车的接入能提高分布式电源的利用率以及平缓负荷曲线。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状与前景

1.3 本文的主要工作

第二章 分布式发电系统

2.1 分布式发电的概念及其特点

2.2 太阳能光伏发电

2.3 风力发电

2.4 燃料电池

2.5 储能技术

2.6 本章小结

第三章 电动汽车模型

3.1 电动汽车的概念及分类

3.2 电动汽车的充电模式

3.3 电动汽车对电网的影响分析

3.4 电动汽车在分布式发电系统中的调度策略

3.5 电动汽车模型

3.6 本章小结

第四章 算例分析

4.1 容量优化的目标函数

4.2约束条件

4.3算例系统的算法流程

4.4算例分析

4.5 本章小结

第五章 总 结

5.1 全文总结

5.2 对今后工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文