含光伏電源的電動汽車換電站運(yùn)行與控制研究.pdf

1、電動汽車與光伏發(fā)電是新能源領(lǐng)域的兩大重要發(fā)展方向，本文以電動汽車換電站與光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，對光伏電源接入電動汽車換電站的能量分配方式、換電站配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、站內(nèi)直流微電網(wǎng)各單元接口變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略和系統(tǒng)的工作模式等問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。
　　 論文首先介紹國內(nèi)外電動汽車充/換電站的發(fā)展趨勢及研究現(xiàn)狀，闡述含光伏電源電動汽車換電站的研究意義，分析當(dāng)前我國在該領(lǐng)域研究與應(yīng)用中的不足，在此基礎(chǔ)上提出對含光伏電源電動

2、汽車換電站運(yùn)行與控制研究的設(shè)想。
　　 接著從可靠性分析的角度對電動汽車換電站典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，計(jì)算出了典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下?lián)Q電站的可靠度與平均無故障時間。通過對典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的對比分析，權(quán)衡可靠性與經(jīng)濟(jì)性兩項(xiàng)指標(biāo)，考慮光伏電源接入的能量分配方式，設(shè)計(jì)含光伏電源電動汽車換電站的交直流混合供電系統(tǒng)。并對換電站在實(shí)際運(yùn)行過程中的經(jīng)營模式、對電力系統(tǒng)的影響與社會經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。
　　 然后，本文對換電站內(nèi)直流微電網(wǎng)進(jìn)行研究，其

3、包含光伏單元、儲能單元、充電單元、并網(wǎng)單元，對各單元接口變流器所采用的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制策略進(jìn)行分析及原理的介紹，仿真驗(yàn)證各接口變流器所選拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略的準(zhǔn)確性。
　　 最后，本文對換電站的控制原則與系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行研究。在能量平衡的基礎(chǔ)上，并結(jié)合換電站實(shí)際運(yùn)行的情況，對換電站的直流微電網(wǎng)各單元采用分布式控制策略，各單元依據(jù)直流母線的電壓值及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的改變來自動切換其控制策略，實(shí)現(xiàn)各模塊之間有功功率的最優(yōu)分配。系統(tǒng)分

4、為兩種運(yùn)行狀態(tài):并網(wǎng)運(yùn)行與獨(dú)立運(yùn)行。為了最大限度的利用新能源，光伏電源始終工作在最大功率跟蹤狀態(tài);充電裝置用來對動力電池進(jìn)行充電，在充電的過程中根據(jù)蓄電池的狀態(tài)進(jìn)行恒流與恒壓充電控制的無縫切換。系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行時，儲能裝置維持光伏電源與充電裝置之間能量的平衡，根據(jù)直流母線的實(shí)際電壓與參考值的比較判定其雙向變流器的工作狀態(tài);系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時，并網(wǎng)裝置通過自動切換整流與逆變的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與系統(tǒng)之間能量的雙向流動，維持光伏電源與充電裝置之間功