電動汽車充電站儲能緩沖控制策略與在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本論文受國家自然科學(xué)基金(51277184)和輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室自主研究項目(2007DA10512709209)資助。
　　隨著電動汽車的不斷普及,充電負(fù)荷大規(guī)模接入將對電網(wǎng)的電能質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)損耗、設(shè)備利用率等產(chǎn)生不容忽視的影響,其作為典型的諧波源,還將對其他負(fù)荷、發(fā)電機(jī)以及監(jiān)控、計量等設(shè)備產(chǎn)生不利影響。為減緩高密度充電負(fù)荷對配電網(wǎng)的沖擊,可在充電站配置儲能裝置,以滿足配電網(wǎng)有功功率爬坡速率的要求;同時還需

2、對電動汽車、充電設(shè)施及其他設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測,以保證為電動汽車提供安全、高效的充電服務(wù)。因此,對充電站中儲能緩沖系統(tǒng)運行方式及其控制策略的研究和電動汽車及充電設(shè)施的監(jiān)測和評估具有重要意義。論文主要內(nèi)容如下:
　　1.利用儲能緩沖系統(tǒng)補(bǔ)償電動汽車快速充電的脈沖功率,提出計及配電網(wǎng)有功變化率限值的儲能緩沖系統(tǒng)運行方式和電流控制策略。該運行方式以不同類型蓄電池的快速充電功率特性為基礎(chǔ),利用充電負(fù)荷與配電網(wǎng)注入功率之間的關(guān)系,確定

3、儲能緩沖系統(tǒng)的不同運行方式;結(jié)合儲能緩沖系統(tǒng)的運行方式,以充電負(fù)荷電流和配電網(wǎng)注入電流為參考,生成儲能緩沖系統(tǒng)電流控制策略方案。利用Matlab/Simulink搭建含儲能緩沖系統(tǒng)的快速充電站模型,分析不同電動汽車脈沖充電功率下儲能緩沖系統(tǒng)動態(tài)特性,驗證所提出儲能緩沖系統(tǒng)控制策略的正確性和有效性。
　　2.基于電動汽車電氣關(guān)鍵部件的狀態(tài)指標(biāo),建立電動汽車狀態(tài)綜合評估指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系首先根據(jù)變流器、蓄電池組和電動機(jī)的結(jié)構(gòu),選取能

4、反應(yīng)其狀態(tài)的指標(biāo),詳細(xì)介紹各項指標(biāo)的計算方法,利用各項指標(biāo)的相關(guān)性對其進(jìn)行分類,并剔除貢獻(xiàn)率小的指標(biāo);根據(jù)改進(jìn)雷達(dá)圖法對電動汽車的運行狀態(tài)進(jìn)行綜合評估。
　　3.設(shè)計和開發(fā)一套電動汽車充電站監(jiān)測、分析和評估系統(tǒng)。首先設(shè)計該系統(tǒng)的功能需求;基于配電變壓器、充電機(jī)的監(jiān)測數(shù)據(jù),分析其運行特性;通過電動汽車的各項監(jiān)測數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析電動汽車起始充電時間、起始荷電狀態(tài)和日行駛里程的概率分布,實時顯示電動汽車狀態(tài)綜合評估結(jié)果。由監(jiān)測系統(tǒng)的實測數(shù)