基于离散吸引力模型的电动汽车充放电最优分时电价研究

随着电动汽车技术的快速发展和人们环保意识的不断提高,电动汽车的使用规模将不断扩大。而大量电动汽车的无序充放电行为,将会给电网的安全运行带来很大影响。文章基于离散吸引力模型,依据需求价格弹性的定义,推导出自弹性系数和互弹性系数的计算公式,并建立4类电动汽车充放电需求响应模型,统筹考虑电网公司和电动汽车车主双方的利益,运用基于遗传算法的多目标优化算法求解出1套最优分时电价方案来引导电动汽车的充放电行为。算例验证表明该模型求解得到的最优分时电价方案可显著地减少车主花销,降低配电网的网络损耗,平滑负荷曲线。     

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。     

电动汽车电池更换站集群充电控制策略研究

本文基于规模化电动汽车充放电负荷模型,建立考虑车主互动意愿的电价模型,通过电价对车主的换电池行为进行有序引导,从而实现电网的调峰策略。采用遗传算法对适用于电动汽车的最优日前实时电价进行求解。最后建立电动汽车电池更换站内集群充电的控制模型,以电池更换站的运行经济性与站内充放电机状态切换次数最优为目标,采用智能算法对集群调度模型进行求解,实现在满足用户换电池需求基础之上的换电站最优化运行。     

基于动态实时电价的电动汽车集群分层优化调度

针对大量电动汽车接入电网后的无序充放电对电网造成的不利影响,提出了一种基于实时电价的双层优化调度模型,根据接入电动汽车的可充放电时间段,将其划分为若干个集群,在保证配电网经济安全运行的同时,满足车主充电需求。该调度模型上层以负荷曲线方差及实时电价下用户的充放电总成本最小为目标,采用粒子群算法求解得到集群的实时最优充放电功率,并将集群的电动汽车充放电负荷与电价联动调整;下层引入充放电优先级指数,利用能量缓冲一致性算法,制定出集群内的各辆电动汽车的实时充放电策略。以典型的区域配电网负荷数据为例,通过仿真验证了所搭建的集群优化模型和求解算法的实用性和有效性。     

考虑移动特性的电动汽车最优分时充电定价策略

随着电动汽车产业的规模化发展,制定合理的价格机制对于引导电动汽车有序充电具有重要的意义。电动汽车负荷区别于常规负荷的最大特点是其具有移动性,基于停车生成率理论,建立考虑随机性的电动汽车移动性模型。针对电动汽车用户的特点,建立了考虑电池荷电状态的电动汽车需求价格弹性模型,以统筹电网和车主双方利益为目标,提出了基于移动特性的电动汽车最优分时充电电价定价策略。算例仿真结果表明,基于所提模型和策略求解得到的最优分时充电电价能够起到平滑负荷曲线、降低车主费用的作用。     

基于主从博弈和贪心策略的含电动汽车主动配电网优化调度

随着入网的电动汽车规模增加,为了实现电网与车主的双赢不仅要考虑其无序充放电对电网负荷的影响,还要计及双方的成本。基于此,建立了主动配电网与电动汽车主从博弈模型。上层以配电网运行成本最低为目标,通过合理的电价及激励策略引导电动汽车充放电,并协调优化分布式电源及储能;下层基于贪心策略进行两阶段优化,先以分时电价下充放电成本最低为目标优化充放电策略,在不减少收益的约束下,再最大化电网对减小负荷波动给予的激励调整策略。通过改进的IEEE 33节点系统算例分析表明,该模型在最大化双方利益的同时极大地缩小了负荷峰谷差,避免了大量电动汽车充电引起新的高峰。     

电动汽车充放电多目标优化调度策略研究

电动汽车作为新型负荷接入电网给原有的配电网带来一系列问题,有效的控制策略可以减小电动汽车充放电对电网的影响。针对电动汽车的入网情况和现有的分时电价制度,从配电网方面考虑以最小化配电网负荷均方差与最小化系统负荷峰谷差为目标函数建立电网负荷波动的数学模型。兼顾电网和用户双方共同的利益,在用户侧方面以电动汽车用户充放电成本最低作为优化的目标函数建立多目标的电动汽车优化调度模型。基于某商用楼宇负荷进行算例仿真,采用常惯性粒子群算法进行求解。仿真结果表明,分时电价引导下的调度策略可以减小峰谷差,提高用户的经济性。增大平均电价情况下调峰效果显著,用户成本会因平均电价上浮而增高。     

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。     

基于价值函数的电动汽车充电价格引导研究

电动汽车的大量接入将给电网的稳定运行带来危害,通过充电价格的调整可以合理引导电动汽车的充电行为,减小电动汽车负荷对电网的影响。基于价值函数推导出自弹性系数和互弹性系数的计算公式,在考虑对用户的引导程度不同和电网负荷波动的情况下提出了2种分时电价方案,并建立了电动汽车充电的分时电价引导模型。对比分析2种不同方案下的最优分时电价,结果表明实行分时电价可以对电动汽车用户的充电行为进行有效引导,并且峰谷电价差增大,更有利于平抑电网的负荷波动,提高用户充电的经济性     

基于双重激励协同博弈的含电动汽车微电网优化调度策略

为解决仅实施分时电价政策时电动汽车响应会引起新的负荷峰谷差问题,基于动态非合作博弈的主从博弈思想,提出了基于电价和碳配额双重激励协同博弈的含电动汽车微电网的优化调度策略。该模型考虑新能源发电完全消纳,针对等效负荷曲线制定分时电价和碳配额双重激励政策,以微电网侧为主体,以运行成本最小和极小化负荷均方差为主体侧优化目标;以电动汽车车主侧为从体,以电动汽车成本最低为目标;采用粒子群算法并利用模型解耦特性由内至外求解优化模型纳什均衡点,获得微电网侧最优分时电价和电动汽车充放电方案的集合。通过算例详细对比分析了优化前后各种典型场景,验证了所提模型的削峰填谷效果和整体调度效益。本文的多重政策协同激励策略思想可为电力系统需求侧响应的相关工程实践提供借鉴。     

动态分时电价机制下的电动汽车分层调度策略

大量电动汽车（electric vehicle,EV）无序充放电会对电力系统的安全与经济运行产生不利影响。在此背景下, 提出在动态分时电价环境下, 以削峰填谷和消纳本地光伏（photovoltaic,PV）发电出力为目的的电动汽车分层调度策略。在该策略中,电动汽车充放电计划由用户自主响应分时电价并经本地电动汽车调度机构调整后确定。首先, 建立以最大化电动汽车用户效益为目标的电动汽车充放电优化模型。接着, 以消纳本地光伏出力为目标, 发展本地电动汽车调度机构的优化调度模型。之后, 基于实时更新的配电系统预测负荷曲线, 构造动态分时电价更新策略。最后, 采用蒙特卡洛仿真方法模拟电动汽车的出行特性和充电需求, 并以包含3个居民小区的配电系统为例对所提方法的有效性进行了验证。     

基于前景理论量化充电效用的浮动充电服务费优化

通过价格手段对电动汽车的充电行为进行引导,有助于削弱大量电动汽车接入对电力系统产生的不良影响。文章提出一种针对充电浮动服务费的优化模型,引导电动汽车用户更合理地充电。首先考虑用户偏好进行用户分类,并在此基础上建立基于前景理论的用户充电效用模型;其次采用转移概率矩阵建立电动汽车用户的价格响应模型;然后综合考虑电网、充电站和用户的利益,建立浮动服务费的多目标优化模型;最后采用非均匀变异操作对基于自适应网格归档的多目标粒子群算法进行改进并对所建模型进行了求解。以某典型城区为例,对比分析了不同基线负荷下浮动服务费优化结果,不同服务费机制下的用户价格响应结果以及不同用户构成下的用户响应行为,验证了本文所述机制和模型的正确性和有效性。结果表明,文章所提浮动服务费机制及其优化模型可以在分时电价的基础上进一步对电动汽车充电行为进行引导,并起到削峰填谷和保证多方利益的作用。     

基于需求响应的电动汽车经济调度

提出了一种基于需求响应的电动汽车充电策略,根据电网实时电价信息优化电动汽车用户充电电价触发值,降低用户充电成本。同时,研究了含大规模电动汽车的电力系统机组组合问题。在此基础上建立了基于需求响应的电动汽车经济调度模型,通过对电动汽车用户行为特性的预测,以电网公司收益最大化为目标,优化制定电动汽车充电电价,转移电动汽车充电负荷。算例分析结果表明,提出的经济调度模型可以起到降低峰谷差率的作用,且与无序充电情景相比,能够明显降低系统的运行费用,可以实现电动汽车大规模接入电网时的经济调度。     

充换电站模式下电动汽车参与物流配送的电能补给方式规划

摘 要：考虑充换电站（battery charging and swapping station, BCSS）同时提供充、换电2种电能补给方式的运营模式,相比仅在充电站或换电站模式下,电动汽车（electric vehicle, EV）参与物流配送的电能补给方式规划可能获得更低的物流配送成本。在满足EV配送途中的行驶约束和回到配送中心的慢速充放电约束的前提下,以EV配送路径、充换电模式选择以及慢速充放电策略为决策变量,以EV参与物流配送的快速充电成本、换电成本、车辆损耗成本和慢速充放电成本之和最小为优化目标,构建了确定EV在BCSS模式下的电能补给方式的最优规划模型。最后,以33节点的物流配送系统为例进行数值仿真,分析了电动汽车在配送途中的电能补给方式对运输成本和慢速充放电成本的影响,以及电动汽车回到配送中心的慢速充放电策略对物流配送总成本的影响。     

实时电价下电动汽车变参与度动态频率控制策略

针对大规模间歇性新能源并网造成的电力系统频率不稳定问题,提出利用电动汽车作为一种有效的需求侧响应资源,为电力系统提供辅助调频服务。在充分分析用户参与辅助调频服务受电价影响行为特征的基础上,提出了基于变参与度的电动汽车动态频率控制策略,可有效评估实时电价（real-time pricing,RTP）环境下电动汽车参与系统调频服务的响应能力。仿真结果表明：在RTP环境下,基于变参与度的电动汽车频率控制策略能够充分利用电动汽车负荷的充放电特性为电力系统提供动态辅助调频服务,有效支撑电力系统的动态频率稳定。     

电动汽车聚合商对备用服务能力的优化

电力市场环境下实现电动汽车(EV)的聚类,并积极参与有序充/放电,可以为受端电网提供多样化的功率调节手段,有利于大规模间歇性新能源的消纳。站在EV聚合商(aggregator)这一中间环节,能够更全面地分析市场环境下如何有效利用这一分散的可调控资源。聚合商旨在最大化自身收益,而制定合理的EV充/放电策略是达成该优化目标的途径,但策略的制定同时也受制于市场环境、用户用车需求与参与有序充/放电意愿等因素。文中首先分析了影响聚合商充/放电策略的因素,进而提出了可接纳EV参与竞争的用户充/放电合约及相应的市场机制;在此基础上,构建了EV聚合商同时参与现货和备用市场的优化问题,提出了基于效容比指标求解充/放电策略的分布式算法;最后通过实例验证了算法的准确性与高效性。     

分时电价下价格理性用户最优充电策略

电动汽车作为一种移动负荷,其充放电行为将对电网产生巨大的影响。在尖峰、峰、平、谷、尖谷5段分时充电电价与传统峰、平、谷3段分时放电电价下,建立了4类电动汽车充放电响应模型与价格理性用户最优充电策略,并计算出用户所需要的充电费用、电网的负荷量与网络损耗率。仿真结果表明：该模型求得的最优充电策略,不仅可以使用户费用降低,还可以大大降低电网的网络损耗率。     

融合路网-电网信息的电动汽车充放电行为引导与调控策略

在智慧城市理念快速发展的背景下,电动汽车（EV）无引导的出行与无序的充放电行为影响着电力-交通耦合网络的安全高效运行。针对此问题,提出一种融合路网-电网信息的EV充放电行为引导与调控两阶段优化策略。首先,分析电力-交通耦合网络的交互影响因素和方式,提出EV充放电出行路径引导和调控架构;其次,提出融合路网-电网信息的EV充放电出行决策电价动态更新策略,并建立计及用户时间-经济成本的EV充放电出行路径决策优化模型;然后,兼顾多方主体利益,建立EV充放电调控模型;最后,仿真结果表明,所提策略能够综合考虑路网和电网实时运行状态,充分挖掘EV在路径引导与充放电调控过程中的可调潜力,实现系统协调运行和多方共赢。     

电动汽车充放电对配电网规划的影响

随着电动汽车数目的迅速增长,大量电动汽车的充放电行为会对配电网的规划带来较大的影响。合理利用电动汽车的充放电行为,使其服务配电网的统筹规划将是未来研究的重点。电动汽车的类型、数量、充电模式以及政府关于电动汽车的相关政策会使电动汽车对配电网的影响发生变化,为此首先介绍了以上影响因素,在此基础上分析了电动汽车充放电对配电网运行的影响及其合理利用,最后提出了电动汽车充电设施规划和适应电动汽车接入的配电网规划方面的建议。