分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法
【专利摘要】本发明提出了一种分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法，其特征在于，在不需要通信支持的前提下，电动汽车充电装置以主动、异步方式参与电网频率调节，响应速度快，调整电动汽车充电功率，为电力系统的稳定运行提供支撑，同时也确保了电动汽车参与频率响应的机会均等性。在电动汽车充电装置中设置频率测量单元和频率响应控制器，依托电动汽车可快速、灵活改变充放电功率的特性，当电动汽车充电装置频率测量单元检测到电力系统频率异常，且频率偏差达到响应阀值时，通过频率响应控制器，主动调整电动汽车充电装置运行参数，实现电动汽车充电功率的快速调整，协助电网频率快速恢复到正常范围。
【专利说明】分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统领域，特别涉及一种分散的电动汽车参与电网频率响应的异 步控制方法。本发明所提控制策略对进行分散式控制的每辆电动汽车都适用。
【背景技术】
[0002] 电力系统频率稳定依赖于发电机组出力与负荷需求的平衡，当平衡被打破时将引 起电力系统频率的波动。为了维持系统频率在允许偏差范围内，通常在电力系统留有一定 的快速备用。然而，未来大规模波动性新能源(如风能、太阳能）的并网，将给电网的安全稳 定运行带来新的问题和挑战，需要电网配置更多的备用，仅靠传统机组将很难进行有效的 频率控制。并且，电力系统备用容量过大，将造成浪费，增加系统的运行成本。若用户能与 电网友好互动，参与电网运行，将有助于电网维持频率稳定，实现电网安全稳定运行。
[0003] 电池技术的突破性进展，使得电动汽车已进入全面推广阶段。作为一种理想的电 网友好型负荷，随着智能电网时代的到来及相关技术的不断进步，电动汽车与电网友好互 动是未来电网发展的趋势。相关文献表明，一天中至少有90%的电动汽车处于闲置状态，即 可参与V2G (vehicle-to-grid)服务。可充分利用电动汽车充电负荷的可控性及时间可 平移性，依托电动汽车入网技术（V2G)以及先进的itT 4 技术,对其充放电进行适当地调整与控制，实现电动汽车与电网友好互动，提 高电网稳定运行能力，为大规模波动性新能源的并网提供支撑。
[0004] 作为一种理想的智能需求响应源，电动汽车与电网友好互动是未来电网发展的趋 势。
【发明内容】
[0005] 本发明基于分散式的V2G模式，提出一种分散式电动汽车参与电网频率调节的异 步控制策略，利用电动汽车充电负荷的可控性及时间可平移性，依据电网的频率偏差程度， 分级响应电网频率，合理调整和控制电动汽车充/放电功率，实现电动汽车与电网友好互 动。所提控制策略采用异步、主动响应的方式，不同的电动汽车充电负荷在不同的时间点进 行响应。
[0006] 本发明的技术方案是：一种分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法， 其特征在于，在不需要通信支持的前提下，电动汽车充电装置以主动、异步方式参与电网频 率调节，响应速度快，调整电动汽车充电功率，为电力系统的稳定运行提供支撑。
[0007] 在电动汽车充电装置中设置频率测量单元和频率响应控制器，依托电动汽车可快 速、灵活改变充放电功率的特性，当电动汽车充电装置频率测量单元检测到电力系统频率 异常，且频率偏差达到响应阀值时，通过频率响应控制器，主动调整电动汽车充电装置运行 参数，实现电动汽车充电功率的快速调整，协助电网频率快速恢复到正常范围。
[0008] 频率测量单元每隔T时间检测一次电网频率，为了避免电动汽车充电负荷的同步 响应，将每个周期内位于不同节点的电动汽车充电装置设置不同的初始响应时间。
[0009] 基于概率中机会均等性原则解决了电动汽车参与电网调频的机会均等问题。
[0010] 电动汽车充电负荷频率响应，依据不同的频率偏差程度设定不同的响应级别，频 率响应死区设为0. 05HZ，据此将响应动作门槛.€^分为以下5个等级：
【权利要求】
1. 一种分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法，其特征在于，在不需要通 信支持的前提下，电动汽车充电装置以主动、异步方式参与电网频率调节，响应速度快，调 整电动汽车充电功率，为电力系统的稳定运行提供支撑。
2. 根据权利要求1所述分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法，其特征在 于，在电动汽车充电装置中设置频率测量单元和频率响应控制器，依托电动汽车可快速、灵 活改变充放电功率的特性，当电动汽车充电装置频率测量单元检测到电力系统频率异常， 且频率偏差达到响应阀值时，通过频率响应控制器，主动调整电动汽车充电装置运行参数， 实现电动汽车充电功率的快速调整，协助电网频率快速恢复到正常范围。
3. 根据权利要求2所述的分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法，其特征 在于，频率测量单元每隔T时间检测一次电网频率，为了避免电动汽车充电负荷的同步响 应，将每个周期内位于不同节点的电动汽车充电装置设置不同的初始响应时间。
4. 根据权利要求3所述的分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法，其特征 在于，基于概率中机会均等性原则解决了电动汽车参与电网调频的机会均等问题。
5. 根据权利要求1所述的分散式电动汽车参与电网频率响应的异步控制方法，其特征 在于，电动汽车充电负荷频率响应，依据不同的频率偏差程度设定不同的响应级别，频率响 应死区设为0. 05HZ，据此将响应动作门槛谷分为以下5个等级：
电动汽车充电负荷的响应幅度依据电网的频率偏差幅度进行响应，响应幅度 据响应等级进行设定，响应幅度为：
【文档编号】H02J3/00GK104410064SQ201410551919
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】曹小明, 魏靖 申请人:湖南智仁科技有限公司