实时电价下插电式混合动力汽车智能集中充电策略

以实时电价为背景,提出了基于需求侧响应思想的插电式混合动力汽车（PHEV）集中充电机制,计及供电侧填谷效果与用户成本,建立数学模型,并根据模型特点提出了一种新颖的基于动态估计插值思想的算法,基于某地区2020年的预测数据进行算例仿真。结果表明,文中提出的PHEV集中充电策略可以有效地降低峰谷差,节约用户充电成本,达到供...     

分时电价下PHEV智能集中充电策略

以分时电价为背景,分析了未来插电式混合动力车(plug-in hybrid electrical vehicle,PHEV)通过"车辆到电网(vehicle to grid,V2G)方式接入电网可能带来的问题,提出了基于需求侧响应思想的V2G集中充电策略,分别从供电侧调峰角度和用户侧成本角度建立数学模型,提出一种基于动态估计插值思想的算法,最终采用纽约州长岛地区的数据进行算例仿真。结果表明,PHEV集中充电策略可以有效地减少峰谷差,节约用户充电成本,达到供电侧与用户侧的双赢结果。     

基于电价分时的新能源汽车充电控制策略研究

随着新能源技术的不断发展,新能源汽车保有量不断上升。新能源汽车的正常应用以充电为前提,新能源汽车的不合理充电会对配电网的正常运行造成很大的压力,为了降低新能源汽车充电负荷对配电网造成的影响,提出一种智能化的充电控制策略,基于电价分时的角度出发,将充电成本和负荷方差最小作为控制目标,并结合充电功率限幅等约束条件,构建新能源汽车充电控制模型,采用非支配排序遗传算法进行模型求解,通过仿真算例验证了模型的有效性和科学性。本文所提出的控制策略具备一定的先进性,具有较高的经济价值,适宜大规模推广应用。     

基于电网分时电价的混合动力汽车充电策略

经过对混合动力汽车充电特性的分析,建立分时电价下缩小电网峰谷差的混合动力汽车最优运行策略模型,采用动态估计插值方法对模型求解。最后得出结论,采用供电侧集中调度的充电策略有利于电网负荷削峰填谷的同时,也符合混合动力汽车用户的利益。     

基于动态规划法的电动汽车充电研究

针对PHEV的充电,提出了基于动态规划法的充电策略,为达到充电成本最优的目的,该策略以实时电价为基础,电池电量SOC作为状态因素,充电电流作为控制因素建立充电费用函数,并采用动态规划法进行求解。基于美国相关统计数据进行仿真实验可得,电池仅在最低谷价格时充电,当电价相对较高时,充电电流为0;利用预测电价数据,可得算法能安排充电进程以达到最低充电费用。     

基于双层优化的电动公交车有序充电策略

随着城市公交车电动化率越来越高,对电网安全稳定运行造成的影响也越来越大,因此对电动公交车的运营规律进行分析并制定合理的充电计划具有十分重要的意义。通过对电动公交车快速充电站运营规律的研究,提出了一种双层优化有序充电控制策略模型,并采用离散二进制粒子群算法进行优化求解。上层模型基于分时电价,从运营商的角度出发,以电动公交车的充电成本最低为目标;下层模型考虑到仅依赖分时电价可能会造成新的负荷高峰,因此从配电网的角度出发,基于上层模型的优化结果并以充电负荷方差最小为目标。最后,通过算例验证了所提模型能够有效减少电动公交车的充电成本,降低车辆充电对配电网所造成的影响。     

含插电式混合动力汽车的机组组合问题

建立了以负荷峰谷差最小化为优化目标的计及用户行驶习惯的插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electricvehicle,PHEV)智能充电模型,并对各时段PHEV的反向放电能力进行估算。以10机测试系统为算例,采用启发式二进制粒子群优化算法对机组组合模型进行求解,并对比分析了不同的PHEV控制方案对机组组合结果的影响。仿真结果表明,对PHEV采取不同的充放电控制方案,将对机组组合的优化结果产生显著的影响。采用智能充电策略,并利用PHEV的反向放电能力为电网提供备用,将使机组的发电成本降至最低。     

低谷负荷过载地区的有序用电

详细介绍了南通竹行地区实行峰谷分时电价后出现的局部地区“峰谷倒挂”现象,对其成因及其对电网安全运行的危害进行了分析,阐明了在局部地区采用技术和管理手段解决电力供需矛盾的必要性和可能性,客观描述了局部地区有序用电方案及其实施情况,对其成功经验进行了总结。     

插电式混合电动汽车充电对配电网的影响

插电式混合电动汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)的快速发展将对配电网产生重要影响。在此背景下,建立了用于分析PHEV充电对配电网影响的充电负荷模型,提出了用于改善PHEV充电对配电网影响的优化充电策略。分析了影响PHEV充电的2个关键随机因素的概率分布,并计及随机因素,建立了充电功率按照充电曲线变化的PHEV充电负荷的概率模型。PHEV采用自由充电方式和负荷低谷充电方式时对配电网有不同程度的影响,为此提出了考虑随机因素,以负荷方差最小化为目标的优化充电策略。以IEEE40节点辐射型配电网系统为例,通过Matlab仿真,分析了采用3种充电方式时,不同数量的PHEV充电对配电网负荷曲线、网络线损及节点电压偏移的影响。结果表明,采用优化充电方式减小了网络线损和节点电压偏移,有效改善了PHEV充电对配电网的影响。     

基于分时电价的电动汽车群有序充电策略研究

针对目前很多型号的电动汽车电池管理系统(battery management system,BMS)与居民小区内的慢充充电桩不能正常通信的问题,依据确定性分析法,以倒序递推原则安排电动汽车的充电开始时间,研究了一种不采集电动汽车电池荷电状态(state of charge,SOC)来实现小区内电动汽车群(aggregator)有序充电的控制方法,并以小区配电网为例,采用蒙特卡洛方法模拟用户到达时间,对电动汽车在无序充电、总负荷最低时段充电和倒序递推时段充电3种充电模式下配电变压器的负载情况进行了仿真和分析,结果表明,在倒序递推时段充电能显著减小电网峰谷差率,不会产生新的负荷尖峰,适用于实际应用。     

基于分时电价的电动汽车多目标优化充电策略

随着电动汽车渗透率的增加,电动汽车的无序充电会给区域配电网的运行带来很大压力。为了减小电动汽车负荷对电网的影响,提出了一种电动汽车智能充电的调度策略。在分时电价的基础上,将充电成本最小化和负荷方差最小化作为目标函数,考虑了充电机最大充电功率限制等约束条件,建立了电动汽车集中充电的多目标优化调度模型。采用了非支配排序遗传算法(NSGA-II)对优化模型进行求解,通过Matlab算例的计算结果验证了该策略的可行性和有效性。分析了不同数量电动汽车和不同时间窗口的取值对优化结果的影响,并据此给出了相关建议。     

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。     

高速公路充电站电动汽车有序充电策略

为了解决高速公路充电站电动汽车的无序充电问题,考虑充电站的运行状态和电动汽车用户的充电习惯,提出了一种基于新电价机制激励用户调整充电时间的有序充电策略。为了验证有序充电的有效性,建立了充电站排队模型,并根据相关数据通过蒙特卡罗方法和排队算法分别对746、480以及240辆纯电动汽车00∶00—24∶00在充电站中的充电情况进行了仿真。仿真结果表明:与无序充电相比,有序充电不仅可以减少用户的充电成本和等待时间,还可以提高充电站的充电设施利用率,减小对高速公路交通的影响。     

基于供电成本的峰谷时段划分及分时电价研究

针对目前峰谷时段划分缺乏理论依据的特点,结合机组的运行状况建立了发电成本—负荷函数,根据该函数在负荷点的突变特征合理划分峰谷时段,并计算峰谷时段的成本比,然后根据电价总水平不变的原则,制定了各个时段的电价。     

峰谷分时电价用户响应模型参数的最小二乘估计

基于最小二乘法,以TOU实施后的实测负荷与拟合负荷之差(简称残差)的平方和最小为目标函数,运用优化函数,对基于负荷转移率的用户响应模型参数进行估计,并通过实例对估计效果进行仿真研究.仿真结果表明,运用该方法所得到的拟合负荷非常接近实测负荷,为实施方准确掌握用户响应行为、制定合理的定价策略提供科学的依据.     

电动汽车大功率充电设备的多段恒流充电方法

目前大多数电动汽车充电设备输出功率有限,所采用的充电方法较为简单,造成电动汽车的充电过程存在时间长、能耗高、温升大等问题。为了解决这些问题,本文设计了一种大功率充电设备,基于最优充电曲线,提出了一种电动汽车的多段恒流充电方法,并将此充电方法应用于大功率充电设备中。首先,设计了大功率充电设备的电气结构图;其次,根据动力电池的充电特性,给出了多段恒流充电方法的实现流程;然后,在大功率充电设备上,与传统的恒流充电方法和恒流恒压充电方法进行了实验对比分析。结果表明,多段恒流充电方法与传统的1C恒流充电和1C恒流恒压充电方法相比,能够缩短5%以上的充电时间,与传统的2C恒流充电方法和2C恒流恒压充电相比,可以降低50%以上的充电温升,并且能够在比较短时间内使电池容量达到80%,满足电动汽车快速充电的要求。因此,本文提出的方法能够均衡电动汽车动力电池的充电时间和充电温升,延长电动汽车动力电池的使用寿命,综合性能更优。     

基于紧迫性需求的电动汽车协调充电优化策略

电动汽车(electric vehicles,EV)的随机充电会导致峰值负荷突变,进而增加了电网运行波动的风险。为此,提出了一 种基于微电网的电动汽车协调充电调度策略,算例表明该策略可以降低负荷的峰值,减弱了随机充电行为对于电网波动的风 险。首先,考虑充电紧急性指标(charging urgency index,CUI)来反映不同的充电需求,以及利用蒙特卡洛法模拟电动汽车充 电时间行为的随机性,进一步保证电动汽车的协调充电。其次,以整体峰谷负荷差最小为目标,建立协调充电调度的优化模 型,考虑了电动汽车慢速和快速充电以及微电网运行各种限制。仿真结果表明,在两种充电模式下,该方法较不协调充电方 法在500辆电动汽车的情况下能够将峰值负荷分别降低54.71%、46.38%,能有效地解决电动汽车车主的充电选择模式以及 降低微电网运行的风险,为微电网削峰填谷提供策略。     

基于时分隔离技术的充电模式的研究

时分隔离技术能有效实现对并联蓄电池组的电气隔离,同时可将组合开关电源对并联蓄电池组充电模式改变为脉冲充电。构建了铅酸蓄电池的充电模型,并对恒流充电和脉冲充电两种充电方式进行技术分析和仿真对比,结果表明,脉冲充电较恒流充电能够有效提高充电效率并优化充电性能,为时分隔离技术的推广与使用提供了重要的理论依据。