电动汽车虚拟储能可用容量建模

为实现对广域布点的电动汽车虚拟储能(electric vehicle virtual energy storage,EVVES)的合理调用,通过聚类划分参与EVVES服务的电动汽车类型,结合各类电动汽车车主的用车习惯(如日行驶里程、充放电规律、期望备用出行电量等)、市场对EVVES响应度的影响、可用储能容量冗余设计等多方因素,综合建立可供调度的虚拟储能容量估算模型;结合电力系统对储能参与系统紧急功率支撑、峰谷差调节以及平滑可再生能源输出等有偿辅助服务的技术需求,提出EVVES供需匹配依据。基于蒙特卡洛模拟方法,验证模型实时估算不同时段响应虚拟储能(virtual energy storage,VES)服务的可用容量的实用性,对后续开展EVVES的运营实践奠定了基础。     

基于分布式储能系统的风储滚动优化调度方法

根据风电预测精度随时间尺度的减小逐级提高的固有特性,建立了多时间尺度多目标协调调度的滚动优化模型。依据风电并网标准与分布式电池储能系统(distributed battery energy storage system, DBESS)能快速修正风电波动的低频分量,以系统经济性最优和弃风电量最小为目标函数建立优化模型,采用加入4个风电场(wind farm, WF)和2个电池储能系统(battery energy storage systems, BESSs)的IEEE-39节点标准系统进行算例分析,遗传算法(genetic algorithm, GA)对目标函数进行迭代求解。结果证明,本研究提出的基于DBESS的风储有功滚动优化调度模型,可以有效降低系统运行经济性以及提高电网对风电的接纳能力。     

电动汽车作为主动负荷参与需求响应的研究

随着我国电动汽车(Electric Vehicle,EV)数量的不断增加,电动汽车参与需求响应(Demand Response,DR)的研究备受关注。在阐述电动汽车的发展现状和需求响应基本概念的基础上,分析了电动汽车参与需求响应的基本条件和途径,结合已有的研究成果探讨了电动汽车通过参与需求响应,如分时电价(Time-of-Use,TOU)、实时电价(Real Time Pricing,RTP)实现辅助电网调频和协助间歇性新能源入网等功能,并深入分析了集群电动汽车与常规机组组合(Unit Commitment,UC)优化的可能性。最后,对电动汽车参与需求响应的策略及方法进行较为全面的总结,并指出该研究领域可能的前瞻性研究问题。     

集群电动汽车配合风电调峰的滚动优化调度方法

随着风电场建设和接入的规模不断扩大,电网的安全稳定也受到了风力不确定性的挑战。从解决风电不确定性的角度出发,在日前调度优化的基础上引入区域电网内的电动汽车集群形成虚拟储能系统,参与电网调度。为能实时处理预测误差,计及电动汽车用户的容量约束进行功率分配,通过日前优化与实时更新相结合的方法,建立了基于多维决策空间的多时间尺度滚动更新的调度方法,用于解决实时优化中火电机组备用和储能系统/备用响应预测误差的功率分配问题并基于算例验证了该方法在经济效益、风电消纳、运算效率上的可行性,为未来高比例风电的就地消纳提供参考。     

电动汽车锂电池SOC估算研究

为了精确估算电动汽车锂电池的荷电状态(state of charge,SOC),本文通过对主流SOC估算方法进行分析与比较,提出了一种基于卡尔曼滤波算法的电动汽车能量管理系统(energy management system,EMS)SOC估算方法,同时采用联合模型以保证估算过程中有较好的精度,并在实验室条件下进行实测数据及MATLAB仿真分析。仿真结果表明,卡尔曼滤波算法对锂电池SOC进行在线实时估计是有效的,能够较为准确地计算出SOC值,且估算结果与实测值基本一致,该方法可以用于电动汽车锂电池SOC的估算,具有很强的实际应用价值。     

基于或然误差模型的分布式光伏微电网储能容量优化设计

为了合理配置储能,建立一种基于或然误差分析的储能模型,根据负荷预测误差和光伏出力预测误差的随机性均满足正态分布的特点,对原模型未考虑到的随机误差进行估算,使模型计算出的结果更加准确。结合中国铁塔辽宁分公司的实例,用或然误差模型对其约为1 215 m2的办公楼顶上建立的分布式光伏储能系统的容量进行设计,结合其负荷功率和光伏功率曲线验证出光伏储能系统容量配置的正确性。     

计及碳—电一体化交易的虚拟电厂竞价策略

分布式能源与可调控负荷可通过虚拟电厂聚合参与电力市场、辅助服务市场以及碳交易市场.在此背景下,构建含有风能、微型燃气轮机、光能、电动汽车以及电池储能系统的虚拟电厂运行模型,并通过对碳—电一体化市场特征的进一步分析,构建虚拟电厂碳—电一体化交易策略模型,列出目标函数和各单元运行约束条件.仿真算例分析结果表明,碳交易机制的引入将显著降低高碳机组的竞价出力水平,继而影响虚拟电厂内能源出力结构以及竞价策略.仿真结果验证了碳—电一体化交易虚拟电厂竞价策略的有效性.     

储能式快速充电站负荷功率离散化模型建立

电动汽车随机进入充电站进行快速充电,容易造成电网过负荷和不确定性峰荷.为提高电网稳定性,减小随机充电带来的功率波动,提出了充电负荷离散化储能配置模型.将时间上连续的充电负荷曲线离散为等间隔时段的充电序列,电网供电功率上限和储能容量量化为可服务的充电桩个数,在设定的时间内用排队理论描述负荷状态,并以二维离散时间马尔科夫链建立系统负荷状态转移关系,确立单个储能式快速充电站随机充电模型.根据离散化负荷的状态空间和概率分布,进行不同负荷状态下的经济性分析,最后通过算例仿真,在电网供电功率和储能功率的不同配比下,分析电动汽车到达量对服务质量和经济性的影响,验证模型的有效性.     

电动汽车电池管理系统和剩余容量计研究

目的研究和开发电动汽车电池管理系统,实现铅酸储能蓄电池的剩余容量计量技术。方法通过对电动汽车铅酸储能电池基本电化学特性分析,采用了以安时法－Ｐｅｕｋｅｒｔ公式－开路电压法为基本算法,进行电池管理系统的开发,同时考虑了温度、自放电、使用循环寿命等因素对铅酸电池剩余容量预测的影响。结果所开发的管理系统铅酸电池剩余容量静态充放电实验计量误差小于５％,提供给驾驶员一个较准确的剩余容量,并对电池组中每声池进行监测,对铅酸电池的过放电和过充电等非正常工作情况及时报警,实用性强。结论电动汽车电池管理系统可以有效延长电池的使用寿命,优化电池能量的利用,提高电动汽车的性能。     

基于频谱分析的光伏系统高、中、低三频储能容量优化配置

受光照强度、温度等影响,光伏输出功率具有较大波动。为减小功率波动对电网的影响,同时降低系统成本,提出基于频谱分析的光伏系统高、中、低三频储能容量优化方法。利用快速傅里叶变换进行频谱分析,结合差额功率频谱特性和储能响应特性,提出将差额功率划分高、中、低三补偿频段,计算各频段内满足系统补偿要求的储能设备最小容量,以及根据荷电容量(state of charge,SOC)和储能设备额定参数对计算容量进行修正的方法。综合考虑储能循环寿命对各补偿频段分割频率进行优化,实现混合储能系统的效益最大化。实际算例计算仿真结果表明,和传统高、低两频混合储能系统相比,在满足相同平抑目标的情况下,所提出的高、中、低三频储能容量优化方法所得结果具有更好的经济性。     

电动汽车接入对光储电站电压质量的影响

电动汽车具有负荷和移动储能的双重特性,合理利用电动汽车的移动储能特性可以改善电压质量,减少电网储能装置的配置,提高能源的利用率。首先,建立了基于光储电站的微电网系统;然后,以光储电站母线电压为控制对象,提出了电动汽车的控制策略;最后,用MATLAB/Simulink对电动汽车接入电网改善电压质量的可行性进行了分析和验证。     

基于RFID技术的电动汽车电池管理方法

提出一种充放储一体化换电站中电动汽车电池的管理策略,给出RFID技术对电动汽车电池的管理方法,探讨能量单元高级管理平台软件.利用RFID管理技术实现电动汽车电池信息全程可追溯,可以提高电动汽车电池信息的采集速度与更换电池作业效率.该方法在电动汽车电池的SOC预测、换电站和梯次储能站与电网之间的功率流动控制等方面都有良好的应用前景.     

电动汽车充放电特性及其对配电系统的影响分析

随着电动汽车技术特别是电池技术的发展和一些发达国家在政策方面的大力支持,电动汽车在最近几年得到快速发展.大量电动汽车的广泛应用肯定会对电力系统尤其是配电系统产生影响,因此就很有必要研究电动汽车充电时的需求特性和电动汽车接入网络(Vehicle to Grid,V2G)时的放电容量曲线.在此背景下,采用蒙特卡洛仿真方法首...     

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。     

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Radau伪谱法和MPC的智能电动车辆生态驾驶

为优化智能电动车能源消耗,提出了基于Radau伪谱法和模型预测控制算法的智能电动车辆生态驾驶的方案。建立生态驾驶控制模型和能耗模型,结合边界约束和路径约束,构建生态驾驶能耗优化的最优控制问题。通过能耗优化得到最优车速轨迹,将此轨迹作为期望输入,基于模型预测控制( MPC)算法完成生态驾驶控制。实验结果表明：以纯电动车和实际规划路径为例,以最优车速自动行驶的能源消耗少于人工驾驶的能源消耗,验证了文中策略的有效性。     

电动汽车接入电网技术综述

介绍了电动汽车接入电网的相关概念和系统架构,阐述了其在调峰服务、旋转备用服务、调频服务和储能服务等方面的优势,进一步分析了其经济价值和社会价值.总结了电动汽车的接入对电网规划和输配电网的影响,并指出了其中的关键问题及研究重点.     

电动汽车充电负荷预测系统研究

根据规划的电动汽车在未来规模化的应用将对电网产生重要影响,电动汽车充电负荷预测是分析电动汽车接人电网的基础,目前还没有比较成熟的方法。综述电动汽车接人对电网的影响和电动汽车负荷预测的研究现状,分析充电负荷预测的影响因素,并基于分布函数的蒙特卡洛计算模拟,开发一套区域电动汽车充电负荷预测系统,可实现对不同电动汽车种类、不同电池容量、不同充电方式、不同充电频率等情况下的综合预测,为电动汽车接人电网的影响分析和调控策略制订提供理论和技术支持。     

基于分时电价的建筑虚拟储能利用

定义了两个指标,分别从填谷功率和调峰功率来说明虚拟储能的填谷能力和调峰能力。采用建筑能耗模拟软件EnergyPlus对一栋二层办公楼进行模拟,通过设置时间计划表来量化建筑虚拟储能的能力,从而实现对建筑虚拟储能的利用。模型得出了虚拟储能的关键性指标,其中填谷功率为40.9 kW,调峰功率为43.8 kW。根据分时电价制定策略,在虚拟储能运行策略下建筑空调电费单日节省34.6元,节省率为12.7%。虚拟储能净效益为1.8%。