纯电动快递配送车V2G削峰填谷经济效益分析

纯电动快递配送车可作为储能单元提供电动汽车与电网互动(Vehicle-to-Grid,V2G)削峰填谷增值服务。以实际V2G充电站为例,在分析影响V2G经济运行因素的基础上,建立充放电投资效益分析模型。考虑分时电价和循环寿命,测算电动汽车不同电池类型参与V2G的成本和利润,并对比不同电池价格下和不同峰谷运行模式下的收益率。结果表明,通过响应分时电价,纯电动快递配送车具有明显的V2G经济效益,不同电池容量配比影响V2G收益率,电池容量并非配置越多收益越大。所得结果可为纯电动快递配送车V2G经济效益测算提供一定依据。     

考虑用户出行时间和补偿价格的电动汽车集群响应能力评估模型

在电动汽车Vehicle-to-Grid(V2G)的背景下,为探究电动汽车集群有功和无功的响应能力,在考虑用户参与度的情况下,提出了电动汽车集群响应能力评估模型。首先,在考虑单体电动汽车有功无功响应特性的基础上,提出了单体电动汽车V2G模型;接着,对电动汽车的交通行为特性进行分析,提出考虑用户出行时间和补偿价格的参与度模型;在此基础上,提出可评估电动汽车集群有功和无功响应能力的评估模型;最后,利用典型算例验证电动汽车集群的有功和无功响应能力,并分析用户参与度对电动汽车响应能力边界的影响。     

计及车主满意度的电动汽车最优峰谷分时电价模型

分析了电动汽车随机充电模型以及V2G放电模型,建立了电动汽车车主对电价变化的需求响应模型。设计了一套能够影响电动汽车充、放电行为的最优峰谷分时电价定价方案,该方案能同时兼顾电网的利益、电动汽车车主的利益和电动汽车车主的满意度。算例验证表明,该方案求解得到的最优峰谷分时电价能够有效地引导电动汽车在谷时段充电、峰时段放电,在改善负荷曲线的同时兼顾了车主的满意度。     

考虑V2G用户响应度的峰谷电价时段优化有序充电

针对电动汽车有序充电实现削峰填谷效果的问题,提出了考虑V2G用户响应度的峰谷分时电价优化有序充电控制策略。通过蒙特卡洛模拟法得到规模化电动汽车的充电负荷,并在此基础上建立了不考虑V2G响应度和考虑V2G响应度的有序充电控制优化模型,其中前者以谷电价时段区间为变量,以配电网负荷曲线方差为目标函数,后者以谷电价时段区间及峰谷时段的电价为变量,以综合考虑电动汽车对配电网负荷曲线方差的影响及用户满意度为目标函数。算例分析表明两种有序充电策略都能有效改善系统运行安全性,但考虑V2G用户响应度的有序充电策略更能反映实际情况。     

计及用户感知价值的分时充电电价优化设计模型

供电公司对充电服务配套措施的完善成为城市能否成功推广电动汽车的关键影响因素,而这当中充电电价的设计又是其中关键问题之一。以峰谷分时电价为背景,从用户感知价值理论的角度探讨了如何优化峰平谷的充电电价问题。借鉴折扣心理学的相关理论,指出了谷时段折扣电价促销起始点和饱和点的存在及其对供电公司谷时段电价优化的指导意义,并构建了充电电价折扣率对电动汽车用户谷时段充电电量的影响函数关系。在充分考虑电动汽车用户行驶习惯的基础上给出了充电需求的测算模型。依据电动汽车用户的充电行为规律构建了峰谷分时电价时段划分模型。在考虑用户充电响应规律的基础上构建了峰谷分时电价优化设计模型。以冀北地区用户的实际情况为例进行了实例分析,分析结果证明了所构建的基于用户折扣感知价值的峰谷分时充电电价设计模型既能够引导用户转移充电量,又能避免给供电公司带来售电收入的损失。     

基于区域峰谷分时电价的电动汽车有序充电研究

随着电力市场的发展,差异化电价机制的出现为引导大规模电动汽车的有序充电行为提供了一种新的思路。因此,提出了一种能够引导电动汽车有序充电的最优区域峰谷分时电价计算模型。首先,基于城市区域用电行为的差异特性,将用电区域分为居民区、办公区、工业区、商业区等四个区域,并运用隶属度函数法研究区域分时电价峰谷时段划分方法;然后,基于弹性系数法建立电动汽车用户响应量对区域峰谷分时电价的响应关系。最后,以日峰谷差和用户充电成本最小为优化目标,建立最优区域峰谷分时电价计算模型。仿真结果表明所提出的电动汽车区域峰谷分时电价计算模型能够有效降低用户充电成本和系统日峰谷差,有效引导电动汽车进行有序充电。     

考虑用户参与度的电动汽车能效电厂模型

为充分挖掘电动汽车集群的响应能力,探究补偿电价对用户参与度的影响,建立了考虑用户参与度的电动汽车能效电厂模型,该模型能够为能效电厂参与电力市场交易机制提供模型基础。构建了可综合考虑有功和无功响应能力的单体电动汽车的车网互动(V2G)模型;进而对电动汽车交通行为特性进行统计分析,根据不同类型电动汽车的响应特性,提出了考虑补偿电价的电动汽车用户参与度响应模型;在此基础上建立了考虑用户参与度的电动汽车能效电厂模型,定义了能效电厂有功和无功响应能力、储能能力、价格响应的成本函数,为能效电厂参与市场环境下电网的调度控制提供关键的模型参数。利用典型算例验证了考虑用户参与度的电动汽车能效电厂模型的有效性,仿真结果表明能效电厂的响应及储能能力具有时间分布特性,而能效电厂的价格响应特性受补偿电价的影响。     

计及电动汽车入网的电价联动模型

电动汽车不同的充放电控制与利用策略对电网负荷曲线产生不同的影响,从而影响到峰谷分时电价政策的制定与实施。提出计及电动汽车入网的电价联动模型。首先,应用蒙特卡洛模拟法模拟一定数量电动汽车充放电功率曲线;然后,供电侧基于用户需求响应调整销售侧峰谷分时电价,以优化用户负荷曲线;最后,将用户响应后的用户负荷曲线与电动汽车充放电功率曲线叠加得到新的电网负荷曲线,在此基础上,调整发电侧峰谷上网电价,以平衡用户侧削峰填谷及电动汽车入网给发、供电侧带来的效益。结合实际数据,设置3种电动汽车入网方式和2种充放电电价模式对模型进行仿真,结果验证了模型的有效性。     

计及电池放电损耗的电动汽车充放电优化调度策略

针对现有电动汽车充放电策略对电池放电损耗考虑不够深入的问题,提出一种计及电池放电损耗的充放电优化调度策略。该策略以峰谷分时电价为背景,根据电池损耗模型计算电池放电损耗并计入用户用电成本,建立以电网负荷波动和用户用电成本为目标函数,以充放电功率、电池可用容量、不可用时段和出行SOC要求为约束条件的多目标优化调度模型,采用基于杂交的混合粒子群算法求解。利用Matlab进行算例仿真,针对不同电池损耗模型、不同调度车辆数以及不同分时电价下调度策略的优化效果进行了对比分析,验证了该策略的可行性和有效性。     

基于分时电价的电动汽车调度策略研究

电动汽车作为一种新兴负荷,大量接入配电网会对电能质量、频率稳定、电压稳定等产生一系列影响。通过对现有的分时电价制度进行分析,在配电网方面以系统负荷均方差最小化和系统负荷峰谷差最小化为目标函数。在用户侧方面以电动汽车用户充放电成本和电池损耗成本最低作为目标函数,建立电动汽车多目标优化调度模型。通过云自适应粒子群算法进行寻优。仿真结果表明:该调度策略适合于分时电价,与固定电价相比优化了系统负荷同时降低了用户成本。价差更大、均值更高的分时电价2与分时电价1相比略微增加了用户成本,但它对电网的调峰能力明显增强。     

电动汽车峰谷分时电价时段充电优化模型

利用峰谷分时电价引导电动汽车用户进行有序充电,在减小大规模电动汽车接入电网对其造成的影响的同时,还能减小电网峰谷差。在得到电动汽车充电负荷的基础上,通过实际案例验证了电价时段和响应度对充电负荷曲线的影响;进而构建以电网负荷峰谷差最小所对应的峰谷电价时段为目标的优化模型,利用粒子群算法进行优化求解;通过算例分析验证了该模型的有效性。     

考虑峰谷电价的充电站运营商和电动汽车用户经济性研究

以峰谷电价和电动汽车数量作为变量,建立了电动汽车用户群充电日负荷曲线的计算模型,计算了不同变量条件下的充电负荷,研究了峰谷电价和电动汽车数量对充电站运营商、电动汽车用户经济性的影响,得到了运营商利润和用户使用成本的计算公式。分析了充电设施利用率和峰谷电价对充电站运营商盈利能力的影响,发现运营商车桩比为7时,临界盈亏点的充电电价可以降低到1元左右;通过计算发现电动汽车用户购车和购电池费用比燃油汽车高8?10万元以内时(政府补贴后),在使用年限内总费用比燃油汽车更经济。     

基于电池租赁模式的电动汽车换电站电池容量优化

深入分析了电动汽车换电站运行特性,建立了换电站电池状态转移模型;针对电动汽车日耗量特性,建立了电动汽车换电需求模型,并采用基于Kantorovich距离的场景削减技术对换电需求场景进行有效削减。在此基础上,以换电站电池投资等年值、电池年运行维护成本及换电站充放电费用最小化为目标,综合考虑换电站充放电能力、电动汽车换电需求等约束,建立了基于分时电价机制的换电站电池容量优化模型。利用某换电站进行算例仿真,并分析了电池投资价格、电价峰谷差对容量优化配置的影响。结果表明,降低电池价格或增大电价峰谷差,均使得换电站电池最优配置容量增加。     

V2G模式下的电动汽车有序充放电控制模型研究

以变压器容量和电动汽车电池限制作为约束条件,以电动汽车用户充放电成本最低和电网负荷方差最小作为目标函数,构建了电动汽车在V2G(车辆到电网)模式下的充放电控制模型,分别制定电动汽车无序充电、基于分时电价的无序充电和电动汽车优化充电模型,在比较分析的基础上,提出V2G模式下的电动汽车有序充放电控制模型的设计方法。基于Lingo软件完成仿真验证,仿真结果表明:与其它3种充电模型相比,所提出的控制模型可进一步起到减少用户充放电费用和减小电网负荷方差的作用。     

基于分时电价的电动汽车有序充电控制策略设计

文中以减小电网峰谷差作为主要目标,结合电网分时电价时段划分与局域配电网负荷波动情况,提出了电动汽车充电分时电价时段划分方法,并建立了以用户充电费用最小和电池起始充电时间最早为控制目标的数学模型.利用蒙特卡洛方法模拟电动汽车用户的充电行为,对比分析了电动汽车在无序充电和有序充电模式下的仿真结果,表明:通过电动汽车响应充电分时电价,能够有效减小峰谷差,并提高用户满意度.针对电动汽车用户对有序充电的不同响应系数,仿真计算了局域配电网的负荷曲线,结果表明:受充电分时电价影响的用户越多,对于抑制因电动汽车接入而引起的局域配电网负荷的波动越有利.     

V2G辅助服务调节潜力与经济性分析：以上海地区为例

电动汽车(EV)在我国的快速发展和规模化应用,为开展利用车入网(V2G)技术调控集群EV参与电力辅助服务提供了基础.在建立计及V2G技术参与辅助服务的EV充放电经济调控模型的基础上,采用上海地区相关统计数据,分析集群EV参与电力辅助服务的调节能力与潜在经济价值以及EV规模化发展带来的环境效益.仿真结果表明:集群EV参与辅助服务能够在降低用户成本的同时,为当地电网提供削峰填谷服务,且EV规模化发展可有效减少当地的CO2排放量;进一步分析发现EV充放电功率、峰谷电价比例的增大以及电池成本的下降将增加V2G应用的经济效益.     

计及电动汽车接入的供电可靠性最优分时电价模型

针对大规模电动汽车接入配电网对供电可靠性造成的影响及当前关于分时电价的研究较少涉及供电可靠性的问题,对考虑电动汽车有序充电的供电可靠性最优峰谷分时电价进行研究。首先,改进了基于分时电价的电动汽车有序充电控制方法;其次,研究了电动汽车对分时电价的响应模型及行驶特性模型;再次,以供电可靠性最优作为目标函数,建立峰谷分时电价模型,并建立了可靠性指标随负荷变化的三次样条插值模型以提高分时电价模型优化过程中可靠性指标的求解速度;最后,结合RBTS-Bus6测试系统,用蒙特卡洛模拟法对电动汽车充电行为及电网元件故障进行仿真分析。算例结果证明了所提的模型和方法的正确性与合理性。     

计及用户响应电价关联与多主体共赢的电动汽车充放电定价优化

针对电动汽车用户响应电价时存在的不确定行为,导致配电网负荷波动及运营商成本增加的问题,提出了一种计及用户响应电价关联与多主体共赢的电动汽车充放电定价优化方法。首先,根据用户对充放电电价的响应方式,分析了不同用户充放电转移与电价变化的关联关系;然后,定义了单位投入成本函数,以电网负荷峰谷差最小、运营商节省成本最大及用户用电满意度最大为优化目标,以电动汽车行驶里程、电池电量、充放电时间和车网互动放电电价为约束条件,构建了协调多主体利益的充放电定价多目标优化模型;最后,在人工鱼群算法的基础上,结合免疫算法和Pareto最优解集,提出了基于收缩空间的改进免疫鱼群算法对多目标优化模型进行求解。算例分析结果表明,所提定价优化方法在降低系统负荷峰谷差和运营商成本的同时,增强了对用户分时段有序接入电网的调控能力,验证了所提方法的有效性和优越性。     

发电侧峰谷分时电价设计及电量分配优化模型

构建发电侧与售电侧峰谷分时电价联动机制有利于平衡发电公司和供电公司之间的利益,但必须建立在定制出合理的上网定价机制的基础上,因此有必要研究发电侧分时电价问题。从发电成本的角度考虑,采用两部制电价对发电侧峰谷分时电价进行研究。应用会计成本法计算发电侧容量成本,并根据发电容量确定峰谷分时容量电价;根据发电厂煤耗等变动成本确定发电侧峰谷分时电量电价,从而得到发电侧峰谷分时电价;构建各时段各发电厂的电量分配优化模型。通过算例分析证明所提出的发电侧峰谷分时电价设计机制及电量分配优化模型是可行的。     

基于电力供应链模型的电动汽车最优分时电价研究

基于电力供应链的研究,针对电动汽车负荷,综合考虑分时电价和V2G技术,建立了以电力供应链生命周期成本最小为目标,以满足系统运行、发电机组运行和电动汽车运行等为约束条件的优化模型。根据消费者心理学原理制定分时电价引导车主进行有序充电,同时利用V2G技术降低电网的调峰需求。通过4种场景的算例对比验证,表明该模型求解得到的分时电价和V2G方案可以有效降低电力供应链的生命周期成本,提高电网运行的经济性与安全性。