【摘要】：隨著電動(dòng)汽車(Electric Vehicles,EVs)的普及和智能電網(wǎng)(Smart Grid)的應(yīng)用,電動(dòng)汽車一方面采用雙向充放電裝置從電網(wǎng)接收有功為車載電池充電,另一方面其通過雙向充電機(jī)將車載電池中的電能送往電網(wǎng)這種車網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)(Vehicle to Grid,V2G)越來越受到大家的普遍重視。V2G技術(shù)必將成為未來智能電網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用發(fā)展中的重要方向之一,同時(shí)雙向充電機(jī)在實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間雙向能量互換的過程中扮演著重要的角色。本文主要研究適用于單相和三相電網(wǎng)的V2G車載雙向主電路及其控制的關(guān)鍵技術(shù)。開篇描述了V2G的概念、實(shí)現(xiàn)方法和對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的作用,并簡(jiǎn)單介紹了目前V2G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及車載雙向充電機(jī)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。隨后本文對(duì)V2G的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及V2G系統(tǒng)中運(yùn)用的DC-DC和AC-DC雙向變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹,并選取了適合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為研究方向。然后分析了三相雙向AC-DC變換器的在靜止和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型以及轉(zhuǎn)換矩陣,簡(jiǎn)要介紹了基于各個(gè)坐標(biāo)系的控制方法。論文重點(diǎn)研究了適用于單相和三相電網(wǎng)的V2G車載充電機(jī)的控制策略。其中主要研究了適用于單相和三相電網(wǎng)電壓屬性跟蹤的鎖相環(huán);雙向AC-DC變換器的電流控制回路;以及所提出控制策略在單相和三相電網(wǎng)情況下所選取的脈沖寬度調(diào)制指數(shù)的關(guān)系。本文基于上述控制方法,在MATLAB Simulink平臺(tái)上搭建了V2G單相和三相運(yùn)行統(tǒng)一控制模型。其中對(duì)論文中所提出的電網(wǎng)電壓屬性跟蹤方法、VSI電流控制回路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,所述控制方法表現(xiàn)出了良好的控制效果,驗(yàn)證了仿真策略的有效性。最后通過所搭建的模型進(jìn)行了V2G單相和三相四象限運(yùn)行仿真,驗(yàn)證了所提出控制方案的良好效果。
【圖文】：

受控狀態(tài)下能夠與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電能雙向互換（充/放電）功能。在 V2G 模中的電池作為一個(gè)綠色分布式儲(chǔ)能單元，在電網(wǎng)負(fù)荷較低和電池電量較給電動(dòng)汽車以維持其正常運(yùn)行并存儲(chǔ)剩余能量，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷過高時(shí)，處動(dòng)汽車?yán)密囕d或者外接電力電子裝置向電網(wǎng)饋電[12-13]。根據(jù)對(duì)每天用的行為統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)許多電動(dòng)汽車平均一天只有大約 2 小時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)[部分用戶的電動(dòng)汽車在一天內(nèi) 90%的時(shí)間段處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)接入電網(wǎng)電動(dòng)汽車的數(shù)量足夠大時(shí)，可以將這些電動(dòng)汽車電池作為分布式儲(chǔ)能設(shè)給電網(wǎng)提供調(diào)峰調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用等服務(wù)。圖 1-1 所示為 V2G 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，電動(dòng)汽車可以采用單獨(dú)或者集體連，在這個(gè)系統(tǒng)中，電能由傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠或者風(fēng)力發(fā)電等可再生新能至電網(wǎng)，，電動(dòng)汽車和電網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)電能的互動(dòng)。當(dāng)電網(wǎng)方面電力供應(yīng)不足度中心生成調(diào)度信號(hào)，并向電動(dòng)汽車發(fā)出信號(hào)，電動(dòng)汽車收到調(diào)度信號(hào)后網(wǎng)；當(dāng)發(fā)電單元產(chǎn)能過剩時(shí)，電力調(diào)度中心發(fā)送供應(yīng)信號(hào)給電動(dòng)汽車，電開始充電吸收電網(wǎng)的剩余電能。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U469.72;TP273

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉衛(wèi)亮;林永君;劉長(zhǎng)良;陳文穎;馬良玉;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制的微網(wǎng)儲(chǔ)能逆變器輸出電壓研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2016年11期

2 姚鑫;羅曉曙;廖志賢;李志紅;;光伏并網(wǎng)逆變器模糊準(zhǔn)PR控制仿真研究[J];電測(cè)與儀表;2014年19期

3 姜英;陳明莉;劉寧;;基于d-q坐標(biāo)變換的三相鎖相環(huán)研究[J];電子世界;2013年07期

4 高賜威;吳茜;;電動(dòng)汽車換電模式研究綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年04期

5 馬玲玲;楊軍;付聰;劉培;孫元章;;電動(dòng)汽車充放電對(duì)電網(wǎng)影響研究綜述[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2013年03期

6 劉曉飛;張千帆;崔淑梅;;電動(dòng)汽車V2G技術(shù)綜述[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年02期

7 胡澤春;宋永華;徐智威;羅卓偉;占愷嶠;賈龍;;電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的影響與利用[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年04期

8 高賜威;張亮;;電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)影響的綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年02期

9 杜成剛;張華;李瑾;胡超;;電動(dòng)汽車入網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J];華東電力;2010年04期

10 孫朝暉;吳浩偉;方斌;耿攀;;采用PID和重復(fù)控制的逆變器波形控制策略[J];船電技術(shù);2010年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉曉飛;電動(dòng)汽車V2G系統(tǒng)及充放電控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 郭文嬌;交直流混合微電網(wǎng)三相AC/DC變換器控制策略研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 任玉虎;面向V2G的雙向AC/DC變換器調(diào)制策略與功率解耦技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 談麗娟;V2G模式下電動(dòng)汽車充放電控制策略研究[D];南京師范大學(xué);2015年

4 賈紫蕊;基于V2G技術(shù)的雙向AC-DC變換器及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2014年

5 韓海英;V2G參與電網(wǎng)調(diào)峰和調(diào)頻控制策略研究[D];北京交通大學(xué);2011年

6 魏星;基于LCL濾波器的三相并網(wǎng)逆變器的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

7 陳新儀;PWM逆變電源數(shù)字無差拍控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2568756