分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法，其特征在于，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(wǎng)頻率調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快，調(diào)整電動汽車充電功率，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐，同時(shí)也確保了電動汽車參與頻率響應(yīng)的機(jī)會均等性。在電動汽車充電裝置中設(shè)置頻率測量單元和頻率響應(yīng)控制器，依托電動汽車可快速、靈活改變充放電功率的特性，當(dāng)電動汽車充電裝置頻率測量單元檢測到電力系統(tǒng)頻率異常，且頻率偏差達(dá)到響應(yīng)閥值時(shí)，通過頻率響應(yīng)控制器，主動調(diào)整電動汽車充電裝置運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電動汽車充電功率的快速調(diào)整，協(xié)助電網(wǎng)頻率快速恢復(fù)到正常范圍。
【專利說明】分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種分散的電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異 步控制方法。本發(fā)明所提控制策略對進(jìn)行分散式控制的每輛電動汽車都適用。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定依賴于發(fā)電機(jī)組出力與負(fù)荷需求的平衡，當(dāng)平衡被打破時(shí)將引 起電力系統(tǒng)頻率的波動。為了維持系統(tǒng)頻率在允許偏差范圍內(nèi)，通常在電力系統(tǒng)留有一定 的快速備用。然而，未來大規(guī)模波動性新能源(如風(fēng)能、太陽能）的并網(wǎng)，將給電網(wǎng)的安全穩(wěn) 定運(yùn)行帶來新的問題和挑戰(zhàn)，需要電網(wǎng)配置更多的備用，僅靠傳統(tǒng)機(jī)組將很難進(jìn)行有效的 頻率控制。并且，電力系統(tǒng)備用容量過大，將造成浪費(fèi)，增加系統(tǒng)的運(yùn)行成本。若用戶能與 電網(wǎng)友好互動，參與電網(wǎng)運(yùn)行，將有助于電網(wǎng)維持頻率穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003] 電池技術(shù)的突破性進(jìn)展，使得電動汽車已進(jìn)入全面推廣階段。作為一種理想的電 網(wǎng)友好型負(fù)荷，隨著智能電網(wǎng)時(shí)代的到來及相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動汽車與電網(wǎng)友好互 動是未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。相關(guān)文獻(xiàn)表明，一天中至少有90%的電動汽車處于閑置狀態(tài)，即 可參與V2G (vehicle-to-grid)服務(wù)。可充分利用電動汽車充電負(fù)荷的可控性及時(shí)間可 平移性，依托電動汽車入網(wǎng)技術(shù)（V2G)以及先進(jìn)的itT 4 技術(shù),對其充放電進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整與控制，實(shí)現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)友好互動，提 高電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行能力，為大規(guī)模波動性新能源的并網(wǎng)提供支撐。
[0004] 作為一種理想的智能需求響應(yīng)源，電動汽車與電網(wǎng)友好互動是未來電網(wǎng)發(fā)展的趨 勢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明基于分散式的V2G模式，提出一種分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)的異 步控制策略，利用電動汽車充電負(fù)荷的可控性及時(shí)間可平移性，依據(jù)電網(wǎng)的頻率偏差程度， 分級響應(yīng)電網(wǎng)頻率，合理調(diào)整和控制電動汽車充/放電功率，實(shí)現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)友好互 動。所提控制策略采用異步、主動響應(yīng)的方式，不同的電動汽車充電負(fù)荷在不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn) 行響應(yīng)。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法， 其特征在于，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(wǎng)頻 率調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快，調(diào)整電動汽車充電功率，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐。
[0007] 在電動汽車充電裝置中設(shè)置頻率測量單元和頻率響應(yīng)控制器，依托電動汽車可快 速、靈活改變充放電功率的特性，當(dāng)電動汽車充電裝置頻率測量單元檢測到電力系統(tǒng)頻率 異常，且頻率偏差達(dá)到響應(yīng)閥值時(shí)，通過頻率響應(yīng)控制器，主動調(diào)整電動汽車充電裝置運(yùn)行 參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電動汽車充電功率的快速調(diào)整，協(xié)助電網(wǎng)頻率快速恢復(fù)到正常范圍。
[0008] 頻率測量單元每隔T時(shí)間檢測一次電網(wǎng)頻率，為了避免電動汽車充電負(fù)荷的同步 響應(yīng)，將每個(gè)周期內(nèi)位于不同節(jié)點(diǎn)的電動汽車充電裝置設(shè)置不同的初始響應(yīng)時(shí)間。
[0009] 基于概率中機(jī)會均等性原則解決了電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻的機(jī)會均等問題。
[0010] 電動汽車充電負(fù)荷頻率響應(yīng)，依據(jù)不同的頻率偏差程度設(shè)定不同的響應(yīng)級別，頻 率響應(yīng)死區(qū)設(shè)為0. 05HZ，據(jù)此將響應(yīng)動作門檻.€^分為以下5個(gè)等級：

【權(quán)利要求】
1. 一種分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法，其特征在于，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(wǎng)頻率調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快，調(diào) 整電動汽車充電功率，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法，其特征在 于，在電動汽車充電裝置中設(shè)置頻率測量單元和頻率響應(yīng)控制器，依托電動汽車可快速、靈 活改變充放電功率的特性，當(dāng)電動汽車充電裝置頻率測量單元檢測到電力系統(tǒng)頻率異常， 且頻率偏差達(dá)到響應(yīng)閥值時(shí)，通過頻率響應(yīng)控制器，主動調(diào)整電動汽車充電裝置運(yùn)行參數(shù)， 實(shí)現(xiàn)電動汽車充電功率的快速調(diào)整，協(xié)助電網(wǎng)頻率快速恢復(fù)到正常范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法，其特征 在于，頻率測量單元每隔T時(shí)間檢測一次電網(wǎng)頻率，為了避免電動汽車充電負(fù)荷的同步響 應(yīng)，將每個(gè)周期內(nèi)位于不同節(jié)點(diǎn)的電動汽車充電裝置設(shè)置不同的初始響應(yīng)時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法，其特征 在于，基于概率中機(jī)會均等性原則解決了電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)頻的機(jī)會均等問題。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式電動汽車參與電網(wǎng)頻率響應(yīng)的異步控制方法，其特征 在于，電動汽車充電負(fù)荷頻率響應(yīng)，依據(jù)不同的頻率偏差程度設(shè)定不同的響應(yīng)級別，頻率響 應(yīng)死區(qū)設(shè)為0. 05HZ，據(jù)此將響應(yīng)動作門檻谷分為以下5個(gè)等級：
電動汽車充電負(fù)荷的響應(yīng)幅度依據(jù)電網(wǎng)的頻率偏差幅度進(jìn)行響應(yīng)，響應(yīng)幅度 據(jù)響應(yīng)等級進(jìn)行設(shè)定，響應(yīng)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(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】曹小明, 魏靖 申請人:湖南智仁科技有限公司