摘要
构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要手段，传统的“源随荷动”电网调控模式逐渐向“源荷互动”转变。微电网技术是新能源实现就地消纳的有效途径，而直流微电网因功率损耗小、扩展性强，不存在频率、相位问题受到广泛关注。同时，随着车联网(VehicletoGrid，V2G)技术的快速发展，电动汽车(ElectricVehicle，EV)逐渐成为典型的需求侧可控资源之一。可控资源的多样性和“源荷互动”的新要求使直流微电网的协调控制更为复杂。因此，本文以多子网型直流微电网为研究对象，围绕电动汽车V2G技术开展基于“源荷互动”的直流微电网电压协调控制策略研究，具体工作如下： （1）基于多子网型直流微电网拓扑结构，分析典型直流分布式微源接口变换器基本控制方法；深入探索光伏、蓄电池以及燃料电池的基本原理特性以及接口变流器的控制方法，并建立对应的仿真模型验证控制方法的有效性。 （2）针对传统下垂控制在负荷侧可控单元功率分配上的局限性，深入研究电动汽车的V2G控制方法。采用期望充电功率衡量EVs的实时充电需求，基于此进一步改进传统下垂控制以满足EVs参与电网辅助调压的要求。在充电控制中，以期望充电功率为基准值，将初始下垂控制曲线按照电动汽车的充电模式(过功率、恒功率和降功率)分为三部分，利用期望充电功率实时调整电动汽车的实际充电功率；在放电控制中，同时考虑电网侧调压需求和负荷侧EVs的充电需求，提出以母线电压值和期望充电功率实时计算EVs极限放电功率的方法，避免电动汽车的过度放电；并建立仿真模型验证所提策略在EVs参与直流微电网调压服务中单个EV的充放电功率优化和多个EV并行运行时的充放电功率优化分配的有效性。 （3）为实现“多源协调”和“源荷互动”，提出适用于多子网型直流微电网的协调控制策略。多子网型直流微电网提升了系统的可靠性，但是其功率协调控制更加复杂。基于此，从直流子网和直流微电网两个层面研究多子网型直流微电网的协调控制策略。在直流子网协调控制中，基于电压信号实现光储或光储充的功率协调；在直流微电网协调控制中，为实现直流子网之间的功率协调，提出基于双母线的多子网功率协调控制方法；此外，为减小燃料消耗，进一步研究直流子网和燃料电池之间的功率协调控制方法，提出基于下垂控制的协调控制策略，实现光储燃充四种可控资源的协调互动，并建立仿真模型验证该策略的有效性。
NETL