电力现货市场环境下电动汽车充换电站的优化调控策略

在构建新型电力系统的战略目标下,电力现货市场不断对电动汽车充换电站等需求侧资源提出新的需求与要求。基于南方电力现货市场系列试点规则,考虑现货电能量、调频辅助服务、多阶段需求响应等交易品种,建立了电动汽车充换电站的调控模型,设计了日前-日内-实时多阶段优化调控策略。日前阶段针对换电需求、调频调用电量和各交易品种价格的不确定性构建鲁棒优化问题,并采用二阶锥规划算法进行求解;日内阶段构建基于模型预测控制的滚动优化环节,实现对需求响应日内邀约的有效响应,同时改善日前调控计划的保守性;实时阶段以调控成本最低为目标,考虑需求响应实时邀约和电价波动,求解电池功率分配策略。仿真算例表明,所提策略可充分发挥充换电站的调节潜力,提升其经济效益。     

基于配送路径优化的换电网络一体化调度研究

更换电池模式是电动汽车发展的重要模式之一,当前各地都开展了电动汽车更换电池网络的规划和建设。典型的换电网络应包含具有集中充电功能的集中型充电站和具有换电功能的配送站。文中首先在借鉴物流学物流配送内容的基础上建立了物流车队的配送路径优化模型,然后从配送站的更换电池需求出发,通过细致分析配送站、物流车队以及集中型充电站的输入输出得到基于配送路径优化的换电网络一体化调度模型。     

换电模式下电动汽车充换电网络的规划

为解决换电模式下电动汽车充换电网络的规划问题,提出了基于集中充电站和电池更换站的充换电网络模型。模型以用户更换电池的总加权距离最短和包含配电网在内的充换电设施的建设、运营维护成本最低为目标,以用户需求、有功功率平衡和线路传输容量为约束条件。采用了交叉中值法求解电池更换站的位置,再由贪婪算法确定集中充电站与电池更换站间的对应关系,并通过粒子群算法进行迭代寻优。最后以交通网络和电力网络作为城市模型,对不同选址定容方案下的建设运营成本进行了比较,结果表明,该规划方法可以有效降低充换电网络的建设运营成本。     

考虑电池组配送的集中型充电站容量规划研究

为在满足换电需求的前提下,结合电池的物流配送尽可能降低充电站的投资、运行成本,优化配置集中型充电站动力电池和充电机容量,首先给出基于一定假设条件的电池组配送流程,建立了电池组配送模型。然后,结合换电需求和物流配送建立了集中充电站运行状态仿真模型,用于目标函数的计算;构建了以集中充电站的年费用最小为目标函数,以日换电需求和充电站规模为约束的数学模型;采用细菌群体趋药性(bacterial colony chemotaxis,BCC)算法求解该模型。最后分析了不同配送次数下,直接充电、错峰充电和电池入网(battery to grid,B2G)充电3种充电方式下集中充电站的容量配置方案;并与等间隔配送方式下所得结果进行对比。算例分析表明:合理的配送计划可以提高充电站运营的经济性;充电方式也是影响容量规划的关键因素。     

考虑充电电池组循环利用的集中充电站容量配置

"集中充电,统一配送"模式是电动汽车产业重要的充电模式之一。为了提高集中充电站规划建设的经济性,在考虑购置充电基础设施的前提下,计及了购电成本和初期购置电池组成本,以投资成本最小为目标,以满足电动汽车用户的换电需求为约束,建立了集中充电站容量优化配置模型。基于峰谷分时电价机制,并对配送计划进行优化以提高电池组的循环利用率,实现购置电池组数量的减少和负荷峰谷差的平抑。采用Lingo软件求解,得到充电站最优容量配置结果和各时段电池组充电策略。通过算例仿真验证了模型的有效性,灵敏度分析表明,峰谷电价划分方式是影响集中充电站的容量配置的关键因素。     

信息平台

国家电网确定汽车充电站以换电为主1月7日上午,国家电网2011年工作会议透露,国家电网电动汽车充电站将确定以换电为主、插充为辅的运营模式。国家电网将在北京、天津等城市建设电动汽车充换电服务网络。据国家电网公司总经理刘振亚介绍,国家将按照换电为主、插充为辅,集中充电、统一配送为基本商业模式,加快电动     

集中充电站和电池更换点的联合规划选址

完善充、换电基础设施建设,有利于电动汽车的推广普及。在"集中充电,统一配送"背景下,提出了一种集中充电站和电池更换点的联合规划选址方法。首先,以规划方案的年基建投资成本、电池配送成本和用户换电行驶成本之和最小为目标,构建联合规划选址模型。其次,基于排队理论以电池更换点的运行成本和用户等待成本综合最小为原则,优化电池更换点内的换电服务台数和换电机器人数。然后,利用加权Voronoi图划分各集中充电站和电池更换点的服务范围。最后,以包含49个路网节点区域的联合规划选址进行算例仿真,并分析了不同区域基建成本对规划选址的影响。结果表明,集中充电站和电池更换点的联合规划选址能使系统的基建投资、电池配送和用户的换电成本达到综合最优。     

考虑多重不确定性的电动汽车聚合商参与能量-调频市场的鲁棒优化模型

为了充分挖掘电动汽车（EV）参与电力市场交易的市场价值,电动汽车聚合商（EVA）可将众多EV资源聚合起来作为一个投标主体参与日前能量和调频市场。针对EVA参与电力市场的投标决策面临多重不确定性因素影响问题,计及EV电量和功率边界,建立了EVA响应能力评估模型;对EV用户响应意愿、调频信号和市场电价的不确定性进行建模;以EVA的投标净收益最大化为目标,构建一种考虑多重不确定性的EVA参与能量-调频市场的鲁棒优化模型,以合理制定次日各交易时段EVA的基线功率和所提供的调频容量。通过算例验证了模型的有效性,并分析了各种不确定因素对投标净收益的影响,所提策略可为EVA的投标决策提供参考。     

电动公交车换电站—电池充电站优化规划

充电设施的规划与建设是解决电动汽车发展瓶颈的重要问题。电动汽车在公共交通领域发展迅速,并广泛采用换电模式。文中充分考虑了电动公交汽车换电电量需求和充换电行为,提出了一种换电站—电池充电站建设模式,并给出了相应的优化规划方法。该方法首先使用近邻传播聚类算法对换电需求点进行空间聚类,以确定电池充电站的站址和规模,并利用化石燃料与电能的热值关系,将当前柴油公交车日消耗能量折算成电能以确定换电电量需求。然后,利用排队论方法对电池充电站内的工作情形进行建模,提出以拒绝服务率为主要约束,以综合建设成本最小为目标的优化模型。最后,以某城市实际统计数据为例给出了该市公交汽车换电站、电池充电站以及其充电设备、换电设备、电池的规划方案,为电动公交车充、换电站的实际规划提供参考。     

电动汽车充换电站换电池的有序充电优化

大规模的电动汽车充电负荷具有大功率、波动性和不确定性的特点,将给电网带来峰值增高、电压波动等不利影响。为了降低电动汽车充电负荷对电网的不利影响,建立了电动汽车充换电站换电池的充电优化模型。通过对换电池在充电过程中充电时间、充电功率和电池电量的实测数据进行拟合,得到了电动汽车换电池的充电特性。以此为基础,建立了电动汽车充换电站的换电池有序充电模型,该模型在满足充电机数量、电动汽车对换电池的需求、充换电站容量和变电站容量约束的前提下,最小化所属变电站负荷曲线的离差平方和,并应用遗传算法实现了有序充电模型的快速求解。以山东省某电动汽车充换电站为算例,证明了该模型的快速性、正确性和有效性。     

电动汽车动力电池组三端口双向均衡电路

介绍了一种动力电池组的三端口双向均衡电路.该电路采用具有中心抽头绕组的电磁元作件为能量传递元件.实现3个电池串联构成的电池组间任意两个单体的直接双向能量传递.分析了各种不均衡情况下开关管开关状态和相应的电路工作模态,重点描述了采用漏感作为输出滤波电感的正激工作模态电流波形.仿真和实验结果表明.该电路能够实现电池单体间高效、快速的电压均衡,可有效避免电池单体过充和过放.该电路易于实现模块化.适用于采用数量较多单体串联的动力电池组作为能源的电动汽车领域.     

一种面向多供电模式的输电控制策略和能量传输频率优化算法

为了提高交流电源供电下充电信息能量传输效率,设计了一种面向多供电模式的输电控制策略和能量传输频率优化算法。建立了一个LC串联电路的具体模型,并利用傅里叶变换的方法来实现将线性系统的时域稳态特征转变成频域模型,构建了频域模型对物理过程对能量传输效率的各项影响因素进行分析。仿真分析得到:发生共振时电压源将会形成频率分叉的情况但电流源模式不会受到影响,经实际测试可知处于共振与电压源模式下都会发生频率分叉,得到跟模型预测相同的结果,验证了本算法的可行性。该方法对提高多供电模式下电控制系统的传输频率起到一定的理论支撑作用。     

小功率数控稳压开关电源的设计

系统采用AVR单片机作为降压型开关电源的控制核心,其工作原理为：利用AVR单片机片上集成A/D,不断检测电源的输出电压,根据电源输出电压与设定值之差,输出脉冲调制信号,直接控制功率开关脉宽的大小。电路主要部分包括整流滤波模块、开关电源控制模块、过流保护模块、LCD液晶显示模块等。根据实际要求,合理选用MOSFET功率器件,自制电感并配置系列参数。测试结果表明,小功率开关电源的电压调整率为0.15%;负载调整率为-0.34%;纹波电压峰峰值小于0.1V;满载效率达到91.3%以上。     

有轨电车制动能量回收系统控制策略的研究

针对有轨电车现有的制动方式存在能量回收利用率低、制动效果差、系统抗干扰能力差、回收方式单一等问题,通过对制动方式、能量回收、能量存储、能量传输等方面进行了研究,针对现有制动方式的缺陷进行改进,设计了有轨电车制动能量回收系统.该系统采用超级电容作为能量存储器,利用超级电容充电时间短、放电电流大的特性,从根本上克服了传统制动电阻发热量大、能效低的问题.该系统回收能量通过DC/DC变换器向同一线路其他有轨电车提供能量,也可通过DC/AC逆变器向其他辅助系统提供能量,较传统制动方式在系统的稳定性、可靠性以及回收效率有极大地提高.MATLAB/Simulink仿真实验结果表明,此系统通过对制动能量的回收,有效提高了有轨电车的能量利用率和局部电网的负载容量及稳定性,并且该系统操作简单,寿命长,具有较好的应用和推广价值.     

合同能源管理运行模式分析

合同能源管理对于提高能源利用效率有着重要意义。介绍了国家扶持节能产业发展的政策及合同能源管理的发展现状,对目前几种主要的合同能源管理运行模式进行了对比分析,并结合案例介绍,对合同能源管理的技术前景进行了展望,认为合同能源管理运行模式需要根据市场要求进行转变。     

自动励磁调节器的切换策略分析与选型

通过分析两套自动励磁调节器并列运行和切换的方式，说明国内机组流行采用的两套励磁调节器及多套励磁调节器之间要实现可靠无扰动切换，必须解决抗干扰问题，为此，特别强调在选购自动励磁调节器时必须注意的一些问题。     

储能在电力系统中的作用与运营模式

随着可再生能源的快速发展及能源互联网的构建,储能在整个能源电力体系中的作用越来越重要,而储能技术的日趋成熟,已基本具备了推广应用条件。该文从电力系统的发展需求出发,分析了储能在电力系统调峰、调频、调压、电能质量治理、供电可靠性提高及多种应用综合等方面的作用;从发电侧、电网侧和用电侧等不同角度结合电价结构分析了储能的运营模式;并从储能应用技术、发展模式和市场机制等方面提出了储能应用的发展建议:(1)加大对基础材料和核心技术的支持力度,形成核心竞争力;(2)出台储能配套政策,形成储能应用市场的良性发展机制;(3)整合上下游产业和应用市场,推动储能技术快速发展;(4)鼓励多种储能技术竞争与多元化发展。     

国内外电力流向及规模优化研究现状及发展趋势分析

电网结构的逐步加强和智能电网技术的不断进步,为电力大规模流动提供了基础。对美国、俄罗斯和巴西等国家及欧盟各国的电力流向现状及发展趋势进行了分析和总结,提出了电力流向的主要影响因素,并针对我国实际情况,给出了国外电力流向发展方向对我国电力工业发展的启示。     

基于Notes基础的电网检修申请票系统

简要地介绍了以前使用过的检修模式及其优缺点;分析了系统更新换代的必要性;最后对新的检修申请票系统在襄樊电网中的应用成效做了详细的说明。     

Realization of arbitrary current transfer functions based on commercially available CCII + s

In this paper, a new topology for realizing arbitrary n^th‐order current transfer function (TF), consisting of only plus‐type second‐generation current conveyors (CCII+s), is suggested. The proposed TF simulator employs only grounded capacitors and is free from the passive element matching requirements. The developed TF simulator can be constructed directly with commercially available active components such as AD844s. It has low‐input and high‐output impedances, a feature which makes it fully cascadable with other current‐mode topologies. Moreover, the proposed simulator can provide gain at its outputs. Simulation and experimental test results for various filter examples are included to confirm the claimed theory. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.