[发明专利]基于优化电动汽车的微电网频率控制方法

说明书

本发明涉及一种基于优化电动汽车的微电网频率控制方法，作用于微电网，所述微电网包括火力发电机、风力发电机和电动汽车，该方法包括如下步骤：设计由混合储能系统组成的电动汽车模型；根据混合储能系统的不同运行状态，控制电动汽车对微电网进行协同频率控制；加入超螺旋二阶滑模控制器，对微电网的频率进行控制。本发明加入了由储能电池和超级电容器组成的混合储能系统以及超螺旋二阶滑模控制器，能够提高对传统火电机组的控制精度，提高微电网的鲁棒性和运行稳定性。

技术领域

本发明属于微电网频率控制技术领域，具体涉及基于优化电动汽车的微电网频率控制方法。

背景技术

微电网是一种新型的电力网结构，可独立完成分布式电源发电、负荷用电以及储能储电等过程，具有就地开采、就地消纳，不需要长距离输电的特点，是未来电力应用的主要模式之一，微电网的发展使得其频率控制变得越来越重要，PID算法由于其简单的结构而被广泛用于频率控制设计中，但是PID控制频率的精度不够高，不能很好地满足微电网频率要求。

由于日益严重的环境污染，低碳生活已成为一种趋势，如将新能源并入电网和促进电动汽车(EV)的发展，同时，新能源的大规模使用提高了输电水平，使得具有直流环节的交流/直流混合动力系统成为近年来研究的热点，这些带来的系统不稳定的问题也亟待解决。风能是主要用于发电的新能源之一，其自身的特点也给微电网的稳定发电带来了一系列挑战，传统的火电机组无法满足频率要求，于此，用于频率调节的单储能系统应运而生，单储能系统在电动汽车的频率调节和经济效益中起着至关重要的作用，电动汽车中最常用的能量存储系统主要为储能电池或超级电容器，但是，随着电池容量增加以及连续的使用周期，储能电池的寿命缩短，并且成本也在增加，超级电容器具有响应速度快和所需容量小的特点，但超级电容器若使用不当会造成电解质泄漏等现象，和铝电解电容器相比，内阻较大，不可以用于交流电路，因此，单一储能技术不能满足电动汽车的需求以及微电网的频率要求，微电网的鲁棒性和运行稳定性仍较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种基于优化电动汽车的微电网频率控制方法，能够提高对传统火电机组的控制精度，提高微电网的鲁棒性和运行稳定性。

本发明采用的技术方案为：基于优化电动汽车的微电网频率控制方法，作用于微电网，所述微电网包括火力发电机、风力发电机和电动汽车，该方法包括如下步骤：

步骤S1：设计由混合储能系统组成的电动汽车模型；

步骤S2：根据混合储能系统的不同运行状态，控制电动汽车对微电网进行协同频率控制；

步骤S3：加入超螺旋二阶滑模控制器，对微电网的频率进行控制。

具体的，所述步骤S1中，混合储能系统包括储能电池和超级电容器。

具体的，所述储能电池的数学表达式为：

其中，G_BESS为所述混合储能系统中混合电池的的输出功率，T_BESS为储能电池的响应时间常数，s为传递函数的微分环节。

具体的，所述超级电容器的数学表达式为：

ΔP_C＝(E_Cd+ΔE_Cd)ΔI_Cd