【摘 要】
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为了应对由经济发展带来的能源危机和环境问题,以清洁能源为动力源的电动汽车应运而生,其具有低能耗、零排放和低噪声等优势,将成为未来汽车行业发展的主要方向。但是大规模电动汽车无序充电将会给电网负载产生很大影响,我们既要满足日常的用电需求,又要平衡电网负荷。V2G旨在协调电动汽车和电网,提高电动汽车到电网的稳定性,增强双方友好互动。因此可以通过V2G技术使电动汽车与电网结合起来,解决上述问题。V2G（V
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为了应对由经济发展带来的能源危机和环境问题,以清洁能源为动力源的电动汽车应运而生,其具有低能耗、零排放和低噪声等优势,将成为未来汽车行业发展的主要方向。但是大规模电动汽车无序充电将会给电网负载产生很大影响,我们既要满足日常的用电需求,又要平衡电网负荷。V2G旨在协调电动汽车和电网,提高电动汽车到电网的稳定性,增强双方友好互动。因此可以通过V2G技术使电动汽车与电网结合起来,解决上述问题。V2G（Vehicle-to-Grid）技术结合了电力电子技术和信息控制技术,实现了电动汽车与电网内部能量之间的双向流动,将电池的储能作为电网的缓冲。然而在V2G模式下大量电动汽车同时入网充电会给电网带来诸多挑战,主要体现在现有的电网调度策略未考虑大规模电动汽车的充放电需求,电动汽车充放电变换器惯量阻尼支撑作用不足,电网运行的稳定性受到威胁等。所以在此基础上,本文提出了一个车网协同控制与管理系统,一方面通过有序充放电调度策略来满足大量电动汽车的充放电需求,有效避免大量电动汽车入网引起的负荷尖峰问题,减少对电网的冲击,实现对电网的削峰填谷;另一方面,本文通过制定合理的变换器控制策略,提高系统在并网点的运行稳定性,改善系统的动态响应过程。本文的主要工作如下:（1）提出车网协同控制与管理系统及其机制。对该管理系统应用场景的特点进行简单的介绍,并详细阐述各层体系结构的功能和运行原理。该管理系统由电动汽车有序充放电调度系统和充放电变换器控制系统组成,前者的作用是抑制峰谷差,后者的作用是提供稳定的柔性接口。（2）提出电动汽车有序充放电调度策略。该策略首先采用遗传算法解决充电成本最小化和峰谷差率最小化问题,并制定每个时间段的充放电计划。在此基础上,综合考虑电动汽车用户的驾驶特性、充电需求和意愿指数,对电动汽车充放电的优先级进行排序,并且将意愿指数与充电时刻的电价联系起来,为电动汽车建立动态的时序电价。利用蒙特卡罗法证实该调度策略的有效性以及模拟所提策略在不同意愿指数分布下的有序充放电过程。（3）提出电动汽车充放电变换器控制策略。基于虚拟同步发电机控制技术,在AC/DC侧提出一种惯量阻尼自适应控制策略,从而实现电动汽车的柔性并网;在DC/DC侧提出脉冲充电控制策略,提高电池的充电接受能力和动力电池的充电效率。（4）对提出的电动汽车充放电调度策略和变换器控制策略进行仿真,对V2G模式下电动汽车充放电进行仿真。通过仿真验证虚拟同步发电机并网仿真的可行性,验证本文提出的电动汽车充放电调度策略、变换器控制策略的正确性和有效性以及V2G模式下电动汽车与电网友好互动的动态过程。图[55]表[10]参[58]
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