一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法技术

本发明专利技术涉及虚拟电厂频率控制，尤其涉及一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法。其解决当前虚拟电厂负载侧用电的增高以及复杂性变大，电力系统峰谷差不断扩大等问题。包括：步骤1、得到同步发电机的电压方程；步骤2、对电枢感应电动势进行求导简化；步骤3、得到电磁转矩和转矩方程；步骤4、得到虚拟同步发电机产生的有功功率、无功功率；步骤5、搭建单区域系统调频模型；步骤6、得到区域控制偏差信号；步骤7、计算充放电功率的上下限；步骤8、把电动汽车视作虚拟同步发电机；步骤9、建立反映充电机功率输出响应特性的传递函数；步骤10、制定充电计划；步骤11、参与电力系统调频；步骤12、确定电动汽车参与系统调频的加权系数。动汽车参与系统调频的加权系数。动汽车参与系统调频的加权系数。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法


[0001]本专利技术涉及虚拟电厂频率控制，尤其涉及一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法。

技术介绍

[0002]目前，电动汽车成为了汽车领域开发与研究热点，发展电动汽车是节约能源、减少排放和吸收可再生资源的重要手段。
[0003]在多利益主体的市场环境下，多个产消者通过结盟互联可聚合形成虚拟电厂，随着电网智能化技术的发展以及可再生能源比例的不断提高，虚拟电厂可调控的分布式资源也呈现出海量增长趋势，造成虚拟电厂负载侧用电的增高以及复杂性变大，电力系统峰谷差不断扩大，电力市场供求关系将会受到严峻考验，电力系统的调峰压力也会随之增大，电力需求方迫切需要创新和突破。
[0004]电动汽车由于其储能的特点，不仅可以作为负载从电网侧吸收能量,而且可以作为分布式电源向电网回馈能量参与调峰。如果将电动汽车像其他分布式电源一样并入电网，在电力消耗较小的情况下，其可以将电能集中到电网一侧，在峰值时也可以将电能反馈到电网，降低了日用电量的峰谷差。因此可以考虑把电动汽车作为储能微源接入虚拟电厂中，使得并网电动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于，包括：步骤1、根据同步发电机各绕组的电气关系，得到同步发电机的电压方程；步骤2、对电枢感应电动势E进行求导简化；步骤3、通过把逆变器接口的控制策略引入虚拟同步发电机，使得电动汽车并网过程时包含惯性和阻尼特性，得到电磁转矩T
e
和转矩方程；步骤4、得到虚拟同步发电机产生的有功功率P、无功功率Q；步骤5、基于自发电控制系统的控制模型，搭建含电动汽车群参与的单区域系统调频模型；步骤6、对电力系统电网频率进行调整，得到区域控制偏差信号为ACE；步骤7、分布式V2G在取得用户参与许可的情况下，计算参与车辆的充放电功率的上下限[Q
maxn
，Q
minn
]，分别表示第n辆电动汽车的(适宜)充放电功率；设置频率死区；采用虚拟同步发电机的电动汽车群的下垂系数K；步骤8、运用虚拟同步控制充放电控制策略时，把电动汽车视作虚拟同步发电机，在此条件下进行分析；步骤9、建立反映充电机功率输出响应特性的传递函数；步骤10、制定充电计划满足系统的调节需要以及用户的出行需求；步骤11、根据电动汽车储能状态SOC分区对电网频率偏差制定模糊控制规则，辅助传统发电机组参与电力系统调频；步骤12、确定电动汽车参与系统调频的加权系数α。2.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于：所述步骤1中，同步发电机的电压方程为：其中，U
xyz
和I
xyz
为定子端产生的三相电压电流，U
m
，I
m
和R
m
为励磁绕组产生的电压电流和电阻，M
xyz
为定子N
S
绕组线圈产生的磁链，E为电枢感应电动势，M
m
为励磁绕组线圈N
R
产生的磁链，电阻R
xyz
的压降、电枢感应电动势E。3.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于：步骤2中，所述对电枢感应电动势E进行求导简化包括：电枢感应电动势E＝[E
x
,E
y
,E
z
]
T
是转子旋转在定子侧产生的反电动势，为：其中，[M
x
‑
f
,M
y
‑
f
,M
z
‑
f
]
T
为子线圈N
S
和转子线圈N
R
之间的磁链，[H
x
‑
f
,H
y
‑
f
,H
z
‑
f
]
T
是定子线圈N
S
和转子线圈N
R
之间的互感，I
f
为直流常量；三相旋转矢量的乘法运算用算子cosθ表示，对[H
x
‑
f
,H
y
‑
f
,H
z
‑
f
]
T
简化表示为<H
f
,cosθ>，H
f
为幅值，当I
f
视为直流常量，且三相绕组线圈的互感H消去，对E进行求导简化为：
其中，θ为转矩角，为角速度。4.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于：步骤3中，电磁转矩T
e
和转矩方程为：其中，M
f
为电磁转矩的磁链。其中，T
n
为负载转矩，J为转动惯量，D
p
为极对数。5.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于：步骤4中，虚拟同步发电机产生的有功功率P、无功功率Q为：其中，Eq为电枢旋转产生电动势。6.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于：步骤5中，所述基于自发电控制系统的控制模型，搭建含电动汽车群参与的单区域系统调频模型包括：采用虚拟同步发电机的电动汽车群根据调度中心分发下垂曲线，辅助火力机组参与系统调频。7.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车参与的虚拟电厂调频方法，其特征在于：步骤6中，所述对电力系统电网频率进行调整，得到区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋卓然，杨国琛，姜涛，李剑峰，杨博，龚国峰，颜宁，马少华，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
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