电动汽车参与电网调频的控制方法

经济的不断发展,电力需求的不断增长以及环境污染问题的加剧使得分布式储能在电力系统中的应用得到了重视。同时,随着可再生能源技术的不断发展以及公众对低碳、节能、减排认知度的不断提高,电动汽车在电力系统中的发展和应用受到越来越多的重视。电动汽车作为一种新型的特殊负荷接入电网的同时,也被认为是一种最具潜力的分布式储能单元。伴随电动汽车入网比重的增加以及V 2 G技术的不断进步,电动汽车通过改变自身充放电功率实现了为电网提供旋转备用和调频等辅助服务。研究表明,电动汽车为电网提供调频服务是一项最具有发展前景的V 2 G辅助服务。鉴于此,本文研究了基于V 2 G技术的电动汽车参与电网调频的控制方法,具体工作如下:首先,从电动汽车参与电网调频的V 2 G技术出发,对含有V2 G的调频系统进行建模。同时,根据电动入网形式的不同,对目前研究电动汽车调频的两大控制方法(分散式与集中式V 2 G控制方法)进行归纳、分析与比较,得出两种控制方法的优缺点,是本文研究的基础和关键。其次,根据分散式接入电网充电的电动汽车所具有的优点,提出了一种电动汽车动态响应电网频率的分散式V 2 G控制方法。区别于静态控制方法,本文所提的动态方法除了考虑电网频率偏差外,还考虑了电网频率偏差的变化趋势,在电网频率发生异常时能够根据频率偏差及其变化趋势的不同实时调整监测周期、响应门槛值以及频率下垂控制特性系数,以实现系统频率的实时、动态响应。最后,对于大规模集中式接入电网充电的电动汽车,本文提出了一种V 2 G集中式控制方法。考虑到不同的S O C状态下的电动汽车对充电需求的迫切程度不同,依据不同的S O C值对电动汽车进行等级划分,分为随机模式与固定模式。随机模式下的电动汽车在电网频率异常时可以随机组合优先参与电网频率响应;固定模式下的电动汽车只有在随机模式下的所有组合都无法满足调频需求时,在随机模式的基础上逐级响应,并根据系统频率偏差的不同制定了不同的响应策略。同时,考虑了集中控制中心与电动汽车之间的相互协调,提出了电动汽车参与电网调频的最优控制方法。本文从电动汽车参与电网调频服务角度出发,分别对分散式与集中式V2 G控制方法进行研究。该项研究工作具有一定的前瞻性,随着未来电动汽车及其相关技术的不断完善与提升,本文的研究工作也具有一定的现实意义和参考价值。