分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法
2024-03-10 02:34:15 2
分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法
【專利摘要】本發明提出了一種分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法，其特徵在於，在不需要通信支持的前提下，電動汽車充電裝置以主動、異步方式參與電網頻率調節，響應速度快，調整電動汽車充電功率，為電力系統的穩定運行提供支撐，同時也確保了電動汽車參與頻率響應的機會均等性。在電動汽車充電裝置中設置頻率測量單元和頻率響應控制器，依託電動汽車可快速、靈活改變充放電功率的特性，當電動汽車充電裝置頻率測量單元檢測到電力系統頻率異常，且頻率偏差達到響應閥值時，通過頻率響應控制器，主動調整電動汽車充電裝置運行參數，實現電動汽車充電功率的快速調整，協助電網頻率快速恢復到正常範圍。
【專利說明】分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於電力系統領域，特別涉及一種分散的電動汽車參與電網頻率響應的異 步控制方法。本發明所提控制策略對進行分散式控制的每輛電動汽車都適用。
【背景技術】
[0002] 電力系統頻率穩定依賴於發電機組出力與負荷需求的平衡，當平衡被打破時將引 起電力系統頻率的波動。為了維持系統頻率在允許偏差範圍內，通常在電力系統留有一定 的快速備用。然而，未來大規模波動性新能源(如風能、太陽能）的併網，將給電網的安全穩 定運行帶來新的問題和挑戰，需要電網配置更多的備用，僅靠傳統機組將很難進行有效的 頻率控制。並且，電力系統備用容量過大，將造成浪費，增加系統的運行成本。若用戶能與 電網友好互動，參與電網運行，將有助於電網維持頻率穩定，實現電網安全穩定運行。
[0003] 電池技術的突破性進展，使得電動汽車已進入全面推廣階段。作為一種理想的電 網友好型負荷，隨著智能電網時代的到來及相關技術的不斷進步，電動汽車與電網友好互 動是未來電網發展的趨勢。相關文獻表明，一天中至少有90%的電動汽車處於閒置狀態，即 可參與V2G (vehicle-to-grid)服務。可充分利用電動汽車充電負荷的可控性及時間可 平移性，依託電動汽車入網技術（V2G)以及先進的itT 4 技術,對其充放電進行適當地調整與控制，實現電動汽車與電網友好互動，提 高電網穩定運行能力，為大規模波動性新能源的併網提供支撐。
[0004] 作為一種理想的智能需求響應源，電動汽車與電網友好互動是未來電網發展的趨 勢。
【發明內容】
[0005] 本發明基於分散式的V2G模式，提出一種分散式電動汽車參與電網頻率調節的異 步控制策略，利用電動汽車充電負荷的可控性及時間可平移性，依據電網的頻率偏差程度， 分級響應電網頻率，合理調整和控制電動汽車充/放電功率，實現電動汽車與電網友好互 動。所提控制策略採用異步、主動響應的方式，不同的電動汽車充電負荷在不同的時間點進 行響應。
[0006] 本發明的技術方案是：一種分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法， 其特徵在於，在不需要通信支持的前提下，電動汽車充電裝置以主動、異步方式參與電網頻 率調節，響應速度快，調整電動汽車充電功率，為電力系統的穩定運行提供支撐。
[0007] 在電動汽車充電裝置中設置頻率測量單元和頻率響應控制器，依託電動汽車可快 速、靈活改變充放電功率的特性，當電動汽車充電裝置頻率測量單元檢測到電力系統頻率 異常，且頻率偏差達到響應閥值時，通過頻率響應控制器，主動調整電動汽車充電裝置運行 參數，實現電動汽車充電功率的快速調整，協助電網頻率快速恢復到正常範圍。
[0008] 頻率測量單元每隔T時間檢測一次電網頻率，為了避免電動汽車充電負荷的同步 響應，將每個周期內位於不同節點的電動汽車充電裝置設置不同的初始響應時間。
[0009] 基於概率中機會均等性原則解決了電動汽車參與電網調頻的機會均等問題。
[0010] 電動汽車充電負荷頻率響應，依據不同的頻率偏差程度設定不同的響應級別，頻 率響應死區設為0. 05HZ，據此將響應動作門檻.€^分為以下5個等級：
【權利要求】
1. 一種分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法，其特徵在於，在不需要通 信支持的前提下，電動汽車充電裝置以主動、異步方式參與電網頻率調節，響應速度快，調 整電動汽車充電功率，為電力系統的穩定運行提供支撐。
2. 根據權利要求1所述分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法，其特徵在 於，在電動汽車充電裝置中設置頻率測量單元和頻率響應控制器，依託電動汽車可快速、靈 活改變充放電功率的特性，當電動汽車充電裝置頻率測量單元檢測到電力系統頻率異常， 且頻率偏差達到響應閥值時，通過頻率響應控制器，主動調整電動汽車充電裝置運行參數， 實現電動汽車充電功率的快速調整，協助電網頻率快速恢復到正常範圍。
3. 根據權利要求2所述的分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法，其特徵 在於，頻率測量單元每隔T時間檢測一次電網頻率，為了避免電動汽車充電負荷的同步響 應，將每個周期內位於不同節點的電動汽車充電裝置設置不同的初始響應時間。
4. 根據權利要求3所述的分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法，其特徵 在於，基於概率中機會均等性原則解決了電動汽車參與電網調頻的機會均等問題。
5. 根據權利要求1所述的分散式電動汽車參與電網頻率響應的異步控制方法，其特徵 在於，電動汽車充電負荷頻率響應，依據不同的頻率偏差程度設定不同的響應級別，頻率響 應死區設為0. 05HZ，據此將響應動作門檻谷分為以下5個等級：
電動汽車充電負荷的響應幅度依據電網的頻率偏差幅度進行響應，響應幅度 據響應等級進行設定，響應幅度為：
【文檔編號】H02J3/00GK104410064SQ201410551919
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】曹小明, 魏靖 申請人:湖南智仁科技有限公司