大规模电动汽车接入电网的分析

电动汽车在减少化石燃料消耗和二氧化碳排放方面有着重要的意义.越来越多的电动汽车接入电网,对电力系统尤其是对中低压系统的影响成为国内外研究热点.介绍电动汽车的基本结构和特点;讨论大规模电动汽车接入电网的影响;分析电动汽车的储能特性为可再生能源发电接入提供的机遇;总结大规模电动汽车接入电力系统的关键技术问题,为大规模电动汽...     

集群电动汽车参与电网调峰技术综述

在能源紧缺及环境恶化的压力下,电动汽车由于其节能、环保的优势使之广受关注。近年来,电动汽车大规模发展的势头已经十分明显,这将对电网产生不可忽视的影响。大规模电动汽车无序充放电将给电网造成安全稳定性的影响,而实现大规模电动汽合理参与电网调峰将产生巨大效益。针对大量且分散的电动汽车展开研究,分析其集群响应角度下参与电网调峰,可以降低优化问题维度,提高计算效率,为大规模电动汽车的优化调度问题提供新的解决途径。在此基础上,从电动汽车集群负荷特性、可控容量、优化控制策略、综合效益等方面展开分析,着重介绍相关的最新研究成果,并指出存在的问题和可能的研究方向,对集群电动汽车充放电参与电网调峰的关键技术进行分析。     

考虑电动汽车用户行为特性的电力系统经济调度

随着电动汽车的普及,电动汽车充电行为对电网的影响日益突出,大规模电动汽车的无秩序充电将会对电网的安全可靠与经济调度造成较为严峻的负面影响。在此背景下,考虑电动汽车用户行为特性,进行电力系统经济调度问题研究。首先,以实测数据为基础,考虑电动汽车充电的不确定性,分析充电起始时间和持续时间,得到电动汽车充电负荷的时间分布。然后,以系统的煤耗成本与阀点效应成本之和最低为目标函数,并采用罚函数法将约束条件引入其中,建立计及电动汽车充电的电力系统经济调度模型。最后,对电动汽车的不同充电行为,采用布谷鸟搜索算法分别对其进行实例仿真,验证所提模型的正确性,并分析电动汽车不同充电行为对系统的影响。     

基于EMA的电动汽车协同调度策略研究

针对大规模电动汽车接入电网无序充电的问题,本文以充电站收益和电动汽车用户收益最大为主要目标,以电动汽车充放电功率和电池电量不超过允许范围为约束条件,建立了电动汽车调度模型,采用演化膜优化算法对模型进行求解,同时以某市历史电网负荷参数为例进行分析。算例分析表明,通过充电站和电动汽车用户协同调度,电动汽车充放电可使充电站和电动汽车用户同时获取最大收益。若按算例中汽车日行驶规律计,使用电动汽车的用户每日可获益约29元,且电动汽车数量的增大有利于电网负荷峰谷差的减小。该研究对大规模电动汽车入网的协同调度策略具有一定参考价值。     

电动汽车对电力系统潮流及设备影响的研究与分析

随着电动汽车的出现和普及,未来电动汽车充电站作为电力系统的最新负荷,将给电力系统稳定和电力系统需求侧管理带来挑战。针对可双向供电的电动汽车作为电网重要负荷建模,利用数学模型模拟出电动汽车充电与放电时对电力系统的影响。同时以辽宁某运行电动车项目的实际情况进行实验,发现电动汽车入网对中低压配电网的潮流及相关的变压设备具有不同程度的影响。通过理论建模分析结合实际相关测试,提出了电动车对电网潮流及设备的影响规律,为电力系统接纳新能源用电负荷稳定运行提供了重要参考。     

插入式混合电动汽车充放电行为的概率分析

随着插入式混合电动汽车（PHEVs）的大量使用,其充放电过程将对电网的安全经济运行造成重要的影响.提出与电网连接的PHEVs模型,准确反映PHEVs的充放电特性;开发基于Monte Carlo仿真的插入式混合电动汽车充放电行为的概率分析方法,用以描述PHEVs充放电的随机特性.数值仿真表明PHEVs的放电负荷和汽车接入电网（V2G）的充电容量都具有正态分布特性.     

需求响应下基于电动汽车负荷聚合商的充放电电价与时段研究

目前我国因风电与光伏发电产生的可再生能渗透率增高，导致灵活性资源匮乏问题日益突出，因风电和光伏等新能源发电的波动性和不确定性导致电网调峰及保供安全存在较大压力，同时电力市场机制没有完全建设起来，电价市场化机制不够成熟，需求侧响应资源没有被积极的调动。随着我国电动汽车保有量的不断增高，同时电动汽车的无序入网会造成“峰上加峰”的不良影响，因此可以合理安排电动汽车进行有序入网参与需求响应，文中首先介绍了电动汽车参与需求响应产生的积极影响；其次，探究了电动汽车参与需求相应的方式，并确定了以聚合商的方式参与需求响应；然后，设计了电动汽车聚合商的有序充放电策略，提出了电动汽车负荷聚合商参与需求响应的思路，构建了需求响应的交易机制；最后以电动汽车用户、电动汽车负荷聚合商平台与电网共同获益为目标，制定了电动汽车充放电的上下限，并运用数值模拟进行验证，结果表明，在电动汽车聚合商的模式下，通过充放电电价引导用户对充电时段的选择，可以实现三方获益的目标，并且对实现电网系统“削峰填谷”具有一定的效果。     

一种抑制配网电压波动的电动汽车有序充放电策略

电动汽车的迅速发展给人类生活带来了便利,但如果大量电动汽车无序接入电网会对电网质量带来不利影响。为了提高配网电压的稳定性,提出一种抑制配网电压波动的电动汽车有序充放电策略,在考虑用户行驶需求和习惯的前提下,提出了电动汽车调压的可调度模型。以配网电压方差为目标函数、电动汽车可调度容量为优化变量,采用ROSEN梯度投影法和粒子群算法对目标函数进行求解与优化,得出各个节点电动汽车的最优出力值,从而对节点上电动汽车的充放电行为进行调度,达到抑制电压波动的目的。仿真结果表明:采用该方法能够有效减少配网电压的波动,解决大量电动汽车接入电网所带来的电压问题。     

电动汽车协调充放电对电网的影响

分析了电动汽车接入电网后的影响,建立了电动汽车参与电网负荷调节的模型,采用粒子群算法进行优化求解,通过IEEE14节点网络仿真,验证了电动汽车协调充放电对电网负荷曲线和电压稳定的作用.     

考虑电动汽车参与的电力系统发电与备用协同风险决策模型

随着电动汽车的广泛普及与充电设施的不断完善,电动汽车与电网交互技术日益成熟,电动汽车参与电力系统发电与备用协同决策体现出良好的应用前景。考虑了电动汽车接入下电力系统发电与备用决策中问题中的可能发生的电动汽车违约、电源停运、可再生电源及负荷预测偏差等不确定因素,引入风险测度理论中的WCVaR指标构建了基于风险测度理论的发电与备用协同风险决策模型,以22节点系统为基础建立含电动汽车与光伏接入的仿真算例,分析了不同置信水平组合对结果的影响,仿真结果表明,所提模型可有效应对各随机因素可能造成极高成本的运行风险。     

基于改进隶属度函数的电动汽车充放电多目标优化调度模型

电动汽车充放电多目标优化调度要求兼顾电网与用户的利益,为此提出V2G模式下基于改进隶属度函数的电动汽车充放电多目标优化调度模型.以系统负荷总方差最小、车主充电费用最低为目标,同时引入分时电价引导车主对电动汽车进行有序地充放电,以减小系统负荷峰谷差并促进对风电的消纳.应用反Sigmoid函数替代传统的半降直线型函数,并作为改进隶属度函数,采用最大模糊满意度法将多目标优化问题转化为单目标问题;应用布谷鸟搜索算法对算例进行求解,并验证模型的可行性.最后,分析分时电价的波动、参与调度车辆的数量和电动汽车平均初始电量对优化结果的影响.     

基于MADDPG算法的家用电动汽车集群充放电行为在线优化

电动汽车作为电网中的重要负荷,具有较高的需求响应潜力.为降低电动汽车集群用能成本,缓解电网峰值负荷压力,文中首先分析了V2G模式下电动汽车的用电特性,构建了电动汽车集群充放电调度模型,通过成本分析为充放电调度提供决策依据.然后应用多智能体深度确定性策略梯度(Multi-Agent Deep Deterministic Policy Gradient,MADDPG)算法对电动汽车集群进行充放电行为的实时优化,利用用户的历史用电数据完成学习过程,并依据当前的用电信息进行调度决策.算例分析表明,该方法可以进行电动汽车集群充放电行为的实时在线优化决策,在保证用户用电需求的前提下,提高用户用电经济性,实现峰值负荷的转移.     

电动汽车充放电模式对电网日负荷的影响

根据传统汽车的行驶特性,分析各类电动汽车充电行为的影响因素,考虑在3种充放电模式下电动汽车的充放电方式、电池特性、充放电时间及充电成本等因素,建立基于蒙特卡罗模拟法的规模化电动汽车在不同充放电模式下的日负荷模型. 分析结果表明,电动汽车无序充电会导致电网峰谷差率增加,单向有序充电则可在一定程度上实现“填谷”目标,而双向有序充放电模式下的电动汽车负荷可以更好地平抑电网负荷波动,缓解电力紧张,并给用户带来一定的经济收益.     

新能源大规模接入条件下负荷建模研究方法综述

随着分布式发电、电动汽车等新能源产业的不断发展,电力系统运行将不可避免的受到影响,对新能源大规模接入条件下的负荷建模研究是电网规划设计和运行调度控制的基本工作。简述了负荷建模的原理和方法,并针对新能源大规模接入配电网后负荷建模存在的问题,对现有的负荷建模方法进行了介绍,指出了该领域中尚未解决的问题以及未来的研究方向,为从事负荷建模的研究人员提供一定的指导作用。     

计及荷电状态效益的含电动汽车微电网优化调度

为了应对电动汽车接入微电网后用户仅通过电价响应将会产生新的负荷峰谷差,以及多次充放电带来的电池损耗与使用不便的问题,基于主从博弈的思想,提出了计及荷电状态效益的含电动汽车微电网优化调度模型.上层模型中微电网作为领导者,以微电网运行成本最低为目标制定合理的电价政策对电动汽车的充放电行为进行引导;下层电动汽车用户则计及自身...     

微网环境下的电动汽车换电站运营策略

包括分布式电源和电动汽车的微网通过内部优化运行,可以减小分布式电源的出力波动对电力系统的影响,这已被广泛认为是解决分布式电源接入系统的有效方法.电动汽车换电站由于可以避免车主长时间等待充电,已经成为大型城市发展电动汽车的主流模式.此外,换电站作为储能单元参与微网运行,可以提高微网接纳分布式能源的能力并改善微网运行的经济性.在此背景下,主要做了下述工作:(1)研究了换电站电池调度策略,制定了电池分组规则和调度优先级顺序;(2)分析了电池充放电状态并在满足车主用车需求和电池荷电量约束的前提下计算了换电站充电需求和最大充放电功率;(3)制定了以最大程度响应微网调度信号为目标的换电站电池调度流程.最后,采用包含分布式电源、电动汽车换电站和居民负荷的模拟微网系统来说明了所发展的模型与方法.     

电动汽车充电企业合作型运营模式研究

针对其他企业与电网公司共同经营电动汽车充放电业务的合作型运营模式,本文以企业利润最大化为目标,构建了双方在合作模式下的最大利润模型。采用多目标粒子群算法对该模型进行优化,从而获得双方利润最大化的最优解,并以某地区电动汽车参与放电为例,计算分析电网型电动汽车充电企业和非电网型电动汽车充电企业的利润。研究结果表明,与单纯电网公司经营电动汽车充放电业务相比,采用合作模式后,电网型企业的利润减少而普通电动汽车用户的利润增加,非电网型电动汽车充电企业也获得相应利润。说明合作型电动汽车充电企业运营模式会使利益分配更加合理。该研究具有一定的实际价值。     

电动汽车复合储能系统的能量控制策略与仿真

为了改善蓄电池作为单一能源的电动汽车很难满足瞬时大电流充放电的问题,在纯电动汽车中加入超级电容和双向DC/DC变换器构成电动汽车复合储能系统,通过对复合储能系统工作模式进行分析,建立了复合储能系统能量管理策略.利用CRUISE软件对基于复合储能系统的电动汽车进行建模,建立中国城市道路典型循环工况,在中国城市道路典型循环工况下对整车进行仿真,仿真结果表明电动汽车复合储能系统中,超级电容能瞬时大电流充放电,且可以保持蓄电池小电流平稳输出,从而减小了对蓄电池的损害,延长蓄电池的使用寿命.     

电动汽车代理商电力市场竞价策略研究

随着电动汽车的广泛投入使用,电动汽车代理商通过代理系统中数量庞大而分散的电动汽车参与电力市场竞价,不但有利于电动汽车的有序充放电,同时也给电动汽车提供了参与电力市场竞价的机会。基于电动汽车代理商的灵活报价,提出参与电力市场竞价的双层优化模型,上层以社会效益最大化为目标,下层以电动汽车充放电效益最大化为目标;通过KKT条件将双层优化模型转化为单层优化模型,采用非线性互补函数将非线性不等式约束转化为等式约束,并通过原对偶内点算法求解模型;最后,通过算例仿真分析,验证了所提模型的有效性和可行性。     

V2G模式下电动汽车的有序充放电策略

电动汽车规模化接入电网会对配电网的安全运行造成负面影响,研究如何控制电动汽车的充放电过程有利于配电网的安全经济运行。以削峰填谷作为优化目标,建立了基于电动汽车与电网互动(V2G)技术的光储式电动汽车充电站系统模型,提出了电动汽车定时模式、定峰模式、负荷整形模式以及V2G与储能配合模式4种有序充放电策略。基于MATLAB软件平台的算例仿真结果表明,所提策略可在一定程度上起到削峰填谷的作用,验证了所提策略的可行性和有效性。