基于去中心化交易模式的充电站日前购电策略

电动汽车充电站大规模建设下,协调充电站的充电功率对配电网的安全经济运行具有十分重要的意义。受制于不同充电站之间的利益冲突以及实时控制技术的瓶颈,电网公司难以对充电站实行集中管理。文中基于去中心化交易模式,提出了充电站参与日前电力市场的购电策略。首先,借助区块链存储技术,设计了适用于充电站日前购电协议的智能合约。然后,采用二阶锥规划求解交流最优潮流模型得到不同时间配电网各节点用电的边际成本,并以此为潮流运行点构建线性化阻塞管理模型,从而得到配电网节点边际电价。最后,考虑电动汽车的停泊特性,以购电成本最小为目标建立了充电站分散式优化调度模型并根据价格信号分散求解。在IEEE 33节点配电网系统中进行了充电站购电策略仿真,仿真结果表明,所提出的充电站日前购电策略能实现分散式调度,改善了配电网的潮流分布;同时,节点边际电价能够作为公平的价格信号引导充电站有序充电,在保证配电网安全经济运行的同时降低充电站的购电成本,提高充电机的利用率。     

计及动态电价的电动汽车充放电优化调度

针对传统分时电价易导致负荷出现新的尖峰和不能随实际电动汽车入网动态调整的问题,提出基于动态电价的电动汽车充电站有序充放电控制方法.考虑部分电动汽车电池电量回馈电网的能力,将电动汽车的充放电价与充放电状态及功率作为决策变量,构建以最大化充电站收益和最小化充电站与配电网交互功率波动为目标的电动汽车充放电优化调度数学模型,并采用改进的粒子群优化算法求解该多变量、高维优化问题.运用蒙特卡洛法模拟不同数量的电动汽车充放电需求,对比分析仿真结果,所提方法能够根据电动汽车入网数量动态调整电价,提高充电站收益,减小配电网负荷的峰谷差,平抑负荷波动,实现电动汽车的有序充放电和达到服务电网的目的.     

电动汽车充电站有序接入配电网谐波特性分析

针对电动汽车快速充电站接入配电网引起的谐波/间谐波含量偏高的问题,对其谐波/间谐波特性进行了分析。首先对含有电动汽车快速充电站的配电网进行建模,提出了基于粒子群优化算法的电动汽车有序接入配电网优化策略。该策略以降低电动汽车接入配电网谐波含量为目的,对电动汽车接入配电网数目进行智能控制。理论分析了单台及多台电动汽车接入配电网产生的谐波影响,以及多台电动车采用分布式接入与有序接入配电网产生的谐波影响。使用基于粒子群优化算法的电动汽车有序接入配电网的优化策略来控制电动汽车接入电网数目可以有效地降低谐波含量。通过仿真分析验证了其有效性。     

基于GPRS无线通讯的电动汽车与智能配电网的互动研究

智能车载终端的无线通讯技术为电动汽车与电网的互动提供了通讯基础。本文构造了电动汽车、充电站以及智能配电网三者之间的无线通讯网络;建立了电动汽车充放电管理模型,实现智能配电网与电动汽车能量和信息的双向互动;分析了电动汽车参与电网互动的充放电成本。以上海某地区日负荷为例,分析了在实时电价下4种品牌电动汽车参与电网调峰的经济效益。结果表明,在互动模式下电动汽车参与电网调峰将获得良好的经济收益,此互动模式能有效地吸引更多的电动汽车参与电网互动。     

电动汽车充电模式对主动配电网的影响

主动配电网建设依托于大规模间歇式可再生能源并网运行控制、电网与充放电设施互动、智能配用电等电网分析与运行关键技术的发展。随着电动汽车的推广普及,用户充电时间和空间上的随机性将增加电网运行的不确定影响因素。文章重点研究电动汽车充电模式对配电网负荷曲线波动特性的影响,通过研究电动汽车充电的功率需求和能量需求特性,依据电动汽车用户行驶习惯的概率分布特性,建立规模化电动汽车充电负荷模型,进而分析电动汽车在无序充电和有序充电模式对区域配电网日负荷曲线的影响。结合实际充电站运行数据仿真验证配电网中电动汽车有序充电的主动控制作用。     

基于无线通讯的电动汽车与智能配电网的互动模式研究

智能车载终端的无线通讯技术为电动汽车与电网的互动提供了通讯基础。构造了电动汽车、充电站以及智能配电网三者之间的无线通讯网络;阐述了该无线通讯网络的功能结构和运营模式;实现了电动汽车与配电网之间实时信息互动。在此基础上,建立了电动汽车、充电站以及智能配电网之间信息和能量的交互模式。在考虑用户侧需求的基础上,建立了电动汽车充放电控制模型;并分析了电动汽车无线通讯网络的可行性,以及电动汽车和电网互动的经济效益。     

电动汽车群响应的主动配电网阻塞调度研究

随着主动配电网中电动汽车渗透率的逐渐提高,其无约束或无引导的用电行为不利于配电网的功率平衡控制,甚至会引起网络阻塞。但是,电动汽车群充电在市场模式管控下又具有良好的柔性,鉴于此,该文利用主动配电网中电动汽车灵活的充放电时间转移能力,提出一种计及充放电服务费调整的主动配电网阻塞调度模型。在考虑间歇性分布式电源和电动汽车概率特性的基础上,基于我国电力市场的实际情形,建立充放电服务费调整的运营模式,实现配电系统调度机构与充放电设施运营商之间的双响应调控,引导电动汽车车主制定合理的充放电计划,实现有源配电网阻塞功率调控。算例验证表明,该文的阻塞调度策略可实现降低主动配电网的阻塞效应,有利于提高电网运行的安全性和经济性。     

基于有序充电启动机制和补贴机制的充电负荷接纳能力优化

为了解决配电网和充电站的建设进程与电动汽车的普及速度失配的问题,进行了配电网和充电站充电负荷接纳能力评估及其有序充电优化。分别以配电网运行风险和用户排队时间为指标量化配电网和充电站的接纳能力;提出基于电网公司和充电站运营商主导权的有序充电启动机制;以电价调节增益、盈利额和潜在收益损失分析运营商参与有序充电的经济性问题,并综合各方需求建立有序充电综合目标;综合有序充电的削峰量和配电网的运行风险改善效果评估电网的安全性补贴,从而建立计及电价调节增益和电网安全性改善情况的补贴机制;基于算例仿真评估了不同充电负荷接入方式下配电网的接纳能力和不同容量下充电站的接纳能力,并分析了所提有序充电模型的有效性。     

基于两阶段优化模型的电动汽车充电站放电策略

随着电动汽车的普及,合理制定其充放电策略,实现主动配电网和充电站的双赢成为电动汽车负荷并网的研究重点,为此提出一种充电站充放电计划的两阶段优化模型。该模型综合考虑了主动配电网和充电站双方的利益,并计及了电动汽车实际负荷与预测负荷不符的情况。在日前优化阶段,以成本分析为基础,采用Nash谈判法求解配电网和充电站的多目标优化,利用Karush-Kuhn-Tucker条件表示Pareto前沿。在日内优化阶段,在不改变日前优化确定的充放电计划基础上,根据实时负荷,采用Q-learning算法,进行充电站充电服务优化。最后构建配电网系统算例,对提出的优化模型进行仿真,验证了本文方法的有效性。     

基于充放电模型的电动汽车充电价格设定策略

电动汽车规模化给城市交通、充电基础设施建设以及电网运行带来了挑战,应合理设置充电价格,引导电动汽车有序充放电,以降低电网运行带来的负荷影响。为此,基于电动汽车与电网的充放电交互策略,分析区域负荷数据与电动汽车充电数据,考虑功率平衡、电池容量以及用户充电等约束,以负荷电价为变量,以降低电网峰值运行负荷为目标函数,建立充放电模型,并根据区域内电源对于功率的响应特性确定充电价格,为充电站制定电价提供了指导。最后,结合福州市马尾区相关数据,验证了优化模型与电价设置的合理性。     

商业楼宇光伏充电站的运营模式及其综合效用评估

光伏发电系统与电动汽车充电站的集成,可以促进光伏发电就地消纳,降低充电负荷对配电网的影响,有效减少电动汽车的间接碳排放。针对商业楼宇光伏充电站,考虑其停车需求及充电需求的一致性,提出了一种典型的运营模式;考虑环境、经济效益以及对配电网的影响等因素,建立了评价光伏充电站长期运营效用的综合评估指标体系;针对日间实际运行场景,设计了计及光伏发电消纳与服务质量的充电策略;最后,基于实际统计数据进行了仿真研究,分析评估了光伏充电站的日间运行效果与长期综合效用。     

考虑分区域动态电价机制引导的电动汽车充电优化策略

为应对大规模电动汽车无序充电引起的配电网运行损耗增加问题,提出一种分区域动态电价机制引导的电动汽车(electric vehicle,EV)充电优化策略。该动态电价机制是根据不同区域内的负荷特点建立不同的动态电价,从而优化对应区域的EV充电。其中商业区建立计及充电站充电总功率的动态电价模型,居民区和办公区采用计及风光出力的动态电价模型。同时,提出充电效益系数模型以提升在居民区和办公区用户的充电时间满意度。最后,在IEEE33节点系统上进行仿真验证。结果表明,所提出的基于分区域动态电价机制的EV充电优化策略能够在保证车主利益的同时,降低网损、提高配网电压质量、促进风光消纳以及提升配网的经济性。     

考虑临时驻车充放电管理的电动汽车配送路径规划方法

随着充电基础设施保障能力的提升,电动汽车配送工作过程中的长时间驻车行为与电网存在的交互行为与能量转移存在研究价值。为提高电动汽车参与物流配送的效率,提出日调度背景下考虑临时驻车充放电管理的电动汽车配送路径规划方法。计及实时电价、车载电量、载货限重、单侧送达时间窗约束,考虑电池损耗、充电站服务时间、分时电价及实时服务费,构建以配送时间、耗电成本、车辆成本、配送延迟惩罚之和最小为目标的电动汽车配送路径优化模型,采用模拟退火改进的非支配排序遗传算法求解。以某26节点路网系统为算例,验证了所提方法能有效减少配送总成本,降低续航不足的风险,提升交通与能源互动潜力。     

基于LSTM神经网络的电动汽车充电站需求响应特性封装及配电网优化运行

随着电动汽车的快速增长,大规模电动汽车充电具有随机性、时空耦合性的特点,对配电网运行电压造成越限风险。通过基于价格的需求响应,引导电动汽车在大时空范围有序合理地充电成为重要的技术手段。文章研究基于数据驱动的电动汽车充电站需求响应特性及其参与配电网运行优化调度问题,首先提出单体电动汽车充电模型和计及交通网络拓扑结构的电动汽车行驶特性,建立了区域电动汽车充电站负荷需求响应计算方法;在此基础上,提出了基于LSTM深度神经网络的电动汽车充电站需求响应模型封装方法,得到电动汽车充电站充电成本和充电功率响应之间的映射模型;接着,构建了考虑电动汽车充电站需求响应的区域配电网电压运行优化模型,并采用粒子群算法进行求解;最后,通过对包含3个充电站的33 节点系统的算例对比分析,验证了所述电动汽车充电站需求响应及其参与配电网优化运行方法的有效性,为数据驱动方法解决电动汽车充电和需求响应问题提供借鉴。     

考虑负荷时空均衡和弹性响应的电动汽车快充电价定价策略

为了引导电动汽车有序充电,提出了一种考虑负荷时空均衡和弹性响应的电动汽车快充电价定价策略。引入交通流理论描述交通路网,建立电动汽车快充负荷时空分布模型;考虑配电网调度和电动汽车快充负荷的弹性需求,构建源-荷互动下的快充电价定价架构,并基于潮流追踪法从时空双维度推导快充电价的计算方法;在此基础上,计及电动汽车负荷弹性响应特性,以提升配电网的负荷均衡性为目标,建立快充电价定价策略,并通过迭代算法求解该定价策略。算例仿真结果表明,所提定价策略能够有效引导电动汽车进行有序快充,激励电动汽车用户与配电网友好互动,提升负荷的时空分布均衡性。     

基于交通信息和配电网全成本电价的电动汽车充电负荷调度方法

电动汽车的集中充电行为会在一定程度造成交通拥堵,为解决这一问题,综合考虑交通信息和电网信息,基于边际定价理论得到配电网节点边际电价和交通阻塞成本,构建电动汽车充电的全成本电价模型。在此基础上,提出一种考虑交通信息和配电网全成本电价的电动汽车充电负荷调度方法。通过仿真算例验证,该方法在满足电动汽车充电需求的同时可以有效缓解交通拥堵。     

电动汽车充电站有序充电调度的分散式优化

大量电动汽车无序充电会给电力系统尤其是配电系统的安全与经济运行带来影响甚至挑战。针对集中式优化与控制方法的不足和固定电价策略的缺陷,基于拉格朗日松弛法,将传统的电动汽车充电站有序充电调度集中式优化问题分解为N个子问题(N为需充电电动汽车数量),提出了有序充电调度的分散式优化策略。优化模型以充电站收益最大为目标函数,考虑了用户用电需求、充电时间、变压器容量等约束和充电站分时电价策略。为验证所提方法的有效性,采用蒙特卡洛法模拟电动汽车充电需求,对采用集中式优化和分散式优化策略的有序充电和无序充电情形,以及充电站售电固定电价和分时电价模式下的充电站收益、削峰填谷效果、计算效率等进行仿真计算和分析。结果表明,所提方法相比于无序充电及充电站固定电价策略,可显著提高收益;相比于集中式优化,计算效率更高;充电站采用售电分时电价虽有"填谷"效果,但平抑负荷波动效果并不十分理想。     

基于模糊控制的区域电动汽车入网充放电调度策略

提出一种基于模糊控制的电动汽车入网(V2G)充放电调度策略。首先,提出V2G管理系统的整体结构,其主要由有序充电调度系统和V2G变流器控制系统组成,前者合理安排各充电桩的充放电功率,实现削峰填谷的辅助功能;后者响应上层调度下发的功率指令,控制实际充放电行为,提供稳定的电能变换和能量交换的接口。然后,在有序充电调度系统中综合当前配电网的负荷特点,对当前接入充电站的全部电动汽车进行调配,并采用模糊控制算法计算充放电功率并下发给各充电桩,改善区域电网的负荷特性,实现削峰填谷的辅助功能。最后,通过仿真实验证明所提有序充电调度系统在满足电动汽车充电需求的同时,能够充分地利用电动汽车负荷的灵活性;在实现对电网削峰填谷的同时,有效地避免了电网负荷低谷时段大量电动汽车充电引起新负荷尖峰的问题。     

基于竞争图谱的电动物流汽车充电站需求响应策略

针对当前中国部分城市电动物流汽车充电站难以开展需求响应的情况,提出一种基于竞争图谱的电动物流汽车充电站需求响应策略.首先,构建电动物流汽车分类分级方法,按照电动物流汽车的充电时空特征、充电价格曲线等分析电动物流汽车用户的特性.在此基础上,基于竞争图谱构建电动物流汽车用户充电贵宾体系,形成电动物流汽车用户参与需求响应的激励机制.其次,计及电动物流汽车充电站内的储能、电价等因素,构建电动物流汽车充电站需求响应策略,从而减少电动物流汽车无序充电对充电站参与需求响应造成的影响.最后,通过实例分析比较了所提策略与蒙特卡洛需求响应策略的经济性,其结果验证了所提需求响应策略的有效性和实用性.