1. 研究目的与意义
1、选题背景伴随着全球能源危机,电动汽车作为清洁能源技术在交通运输领域的代表也发挥着越来越重要的作用。
大规模的电动汽车接入电网后,可以被看作是大量的分布式储能单元,通过将电动汽车反馈到网侧的电能进行管控,可以实现包括调频调压、削峰填谷、改善电能质量等功能。
由PWM整流器构成的系统,具有功率因数高、工作频率高、体积小和谐波含量小等特点,可以将电能回馈到电网,提高电能的利用率。
2. 课题关键问题和重难点
1、关键问题研究V2G电动汽车充电技术,进而分析电动汽车充电站变流器的优缺点,建立数学模型,对其控制策略进行分析比较,选择最佳方案,建立逆变器的仿真模型,通过仿真运行,比较理论与实际的差别,并加以改进。
2、难点车网协同控制及管理:伴随着电动汽车的不断增多,而且电动汽车的充电及放电时间是高度随机性的,如果不能进行统一协调控制及管理的话,将会对电网网损及电能稳定性产生巨大的影响,而且在调控层面电网是非常脆弱的,电网中的发电和供电就像一台天平,必须尽量接近平衡状态。
对于电池衰减的影响:在V2G的技术下不可避免的会增加汽车电池的充放电次数,而众所周知决定电池使用寿命的是它的充电循环次数。
3. 国内外研究现状(文献综述)
基于V2G电动汽车充电PWM变流器的仿真研究1、引言随着电网智能水平电动汽车保有量的大幅提高,未来电动汽车的车载电池可能作为智能电网中的移动储能单元,在电网高峰负荷时段向电网传输电能,而在电网非高 峰负荷时段电网又向其充电,这种双向的电能流动称为 V2G(Vehicle to grid)。
[1]一方面V2G技术的应用能有效降低电网峰谷差,降低传统调峰备用发电容量,提高电网利用效率;另一方面,在可再生能源发电比重较高的微电网系统中,电动汽车可在可再生能源发电功率较大而电网负荷较低时吸纳电能,在可再生能源发电功率较低而电网 负荷较高时释放电能,从而有效解决了可再生能源发电功 率与电网负荷间的不同步,辅助电网有效接纳波动的可再 生能源发电容量。
目前,晶闸管移相控制仍是国内使用最广泛的电动汽车蓄电池充放电技术,但该技术会导致电网侧电流波形畸变严重,功率因数低下。
4. 研究方案
1) 了解V2G电动汽车充电技术;2) 绘制电动汽车充电站变流器拓扑结构,并探讨优缺点;3) 基于SIMULINK建立双向PWM变流器的数学模型;4) 对控制策略进行分析比较和选择;5) 建立逆变器的仿真模型,进行仿真实验;6) 仿真结果和理论分析进行比较,分析存在的问题,提出改进措施。
5. 工作计划
第1周:查阅和研读大量相关中文资料第2周:英文资料的翻译第3周:开题报告第4周:V2G电动汽车充电第5周:变流器的拓扑结构第6周:变流器数学模型建立第7周:控制策略分析、比较第8周:深入学习SIMULINK第9周:仿真模型的建立第10周:仿真实验第11周:仿真结果和理论分析比较第12周:存在的问题第13周:提出改进措施,仿真验证第14周:整理材料,撰写论文第15周:修改论文,论文答辩
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