考虑换电储备的电动汽车光伏换电站动态功率分配方法

功率分配方式是电动汽车光伏换电站实际运行中的关键问题。本文首先给出光伏换电站的系统结构及其基本组成单元的功能模型。为评价光伏换电站的运行性能,构建体现换电服务可用性和可再生能源就地消纳利用情况的运行性能评价指标。在此基础上,提出了考虑换电储备的光伏换电站动态功率分配方法:一方面,引入短期换电需求预测的结果,建立换电服务模型;另一方面,根据每时段站内可用的动力电池总量及光伏输出功率,建立功率分配模型。通过对实际光伏换电站运行算例的仿真求解,从系统功率平衡、运行性能指标分析等方面验证了所建模型的合理性和正确性。仿真结果证实了该方法在保障换电服务可用性的前提下有效提高了光伏就地消纳利用比例。本文所提方法将为我国示范城市换电站的优化运行提供理论依据和技术支撑。     

电动汽车换电模式研究综述

换电模式由于其众多优点目前已发展成为电动汽车的重要能源供给模式。当前全国大部分省市都开展了电动汽车换电网络的规划和建设,但学术界有关换电模式的理论研究还较为滞后,远远不能满足该领域发展的需要。鉴于此,文章概述了换电模式在国内外的发展现状,分析了集中充电以及充换电2种换电模式的结构及特点。介绍了换电网络的基本框架、运营模式以及换电网络管理系统。针对换电网络的规划与运行进行了详细分析,从电池数量、充电站的选址定容2个方面对换电网络的规划问题进行了研究;并分析了换电网络在实际运行阶段该如何进行电池调配以及充电管理。最后总结了换电模式发展所面临的瓶颈,并对今后的研究方向进行了展望。     

电动汽车换电商业模式探讨

电动汽车商业模式研究和创新是破解电动汽车产业化难题的有效途径,充换电业务作为电网企业价值链的延伸,电网企业参与会对电动汽车产业的发展带来极大的促进作用。基于"魏朱六要素商业模式"的模型理论,从定位、业务系统、关键资源能力、盈利模式、现金流结构及企业价值6个方面分析了电网企业主导下的电动汽车换电合作运营模式,选择了业务系统和盈利模式2个要素进行了深入研究,并探讨了电网企业向电动汽车私人用户提供换电服务的业务办理流程。     

电动汽车换电智能监控系统的改进

分析了电动汽车换电监控系统的现状与存在的问题。结合实际换电运行流程,设计了一种改进的电动汽车换电智能监控系统。该监控系统设计了新型的换电电量计量方法,解决了换电电量计量与计费困难的问题。设计了电池箱优选策略,实现了全自动换电命令下发、换电过程管理、换电决策和换电执行过程全景反演等的应用,解决了换电监控系统智能化程度不足的问题。设计了换电监控系统的系统组成、架构设计、功能定义和新型换电流程,并从软件设计、组网实现、数据结构、换电电量计量与计费、全自动换电策略等方面的工作完成了系统的最终实现。实际工程应用结果表明,该系统可显著降低换电电量计量与计费功能的实现复杂度和成本,提高电动汽车换电监控系统的智能化水平,降低换电站建设和运营成本。     

宁夏地区电动汽车换电定价建议

为推动电动汽车充、换电网络的建设和发展,通过分析宁夏地区汽车市场能耗型式及水平,综合考虑了不同的能源补给方式,提出了宁夏电动汽车换电定价建议。分析结果表明：随着电池技术的不断进步,电动汽车能耗成本进一步下降,电动汽车市场占有率将达到一定规模,预期5～7年后,电动汽车换电价格可以不依靠政府补助参与市场竞争。     

电动汽车充换电设施投资效益分析

加快新能源汽车的推广应用,能够有效缓解能源和环境压力。电动汽车充换电设施是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。政府鼓励社会资本进入充换电设施建设领域,本文就充换电设施投资效益进行分析探讨,为社会资本进入这一领域提供实践和研究方向。     

电动汽车充换电站换电操作管理单元的设计与实现

充换电站的车辆换电流程虽进入自动化和智能化,在规范化操作及换电记录丢失和数据不准确等问题上仍需要进一步改善。以此为背景,给出一种用于监控系统和换电机器人之间的换电操作管理单元的设计与实现。设计出换电操作管理单元具有独立的CPU,采用以太网与监控系统和换电机器人通信,能够独立完成整个换电操作,对换电参数和换电记录等数据具有手动设置和修正的功能。此外,该设计使原来的换电系统变为2个独立的通信通道,提高了整个换电系统的稳定性。换电站的试验结果表明,该换电操作管理单元可以简化规范换电操作流程,确保换电安全、换电记录数据存储可靠不丢失、提高电动汽车充换电站运营管理的效率。     

国内电动汽车充换电设施标准体系

电动汽车充换电设施标准化是其实现普及的必要前提,首先对国内电动汽车充换电设施标准进行分类,再对标准体系中基础综合、充换电设备、接口及协议等9类标准进行了分类介绍,并强调了其在电动汽车充换电设施建设和运营过程中的重要作用,最后对今后的标准化工作提出了建议。     

电动汽车智能充换电服务网络建设与运营

介绍电动汽车智能充换电服务网络的内涵和作用,提出做好充换电设施网络规划,优化智能充换电服务网络布局。在充换电设施建设过程中,加强工程管理,完善充换电设施运营机制,提高运营水平。加快技术创新,加强电动汽车创造企业和电网企业交流合作,促进我国电力汽车产业化、规模化发展。     

计及服务可用性的电动汽车换电站容量优化配置

动力电池换电模式由于其换电过程所需时长远小于充电过程、动力电池充电便于统一管理等优点,成为电动汽车能量补充的重要方式,推进换电站的建设有利于电动汽车的普及。针对可就地向动力电池组充电的换电站容量优化配置展开研究。首先介绍换电站的系统结构和"即换即充"的运行策略,提出服务可用性的评价指标;然后分析换电站运行状态的时序仿真模型,根据模型的输出量计算服务可用性指标;构建以设备年成本为目标函数、以换电站规模和服务可用性要求为约束的数学模型;采用微分进化(DE)算法对数学模型进行求解;最后对算例进行优化配置,随机抽取两日换电需求,计算换电站的可用性指标并分析各时段运行状态,对配置结果敏感性进行分析。     

电动汽车充换电站的成本效益模型及敏感性分析

电动汽车充换电站(battery charging and swapping station,BCSS)是中国电动汽车应用的重要基础设施之一,得到了广泛关注和示范推广。BCSS的成本收益模型对BCSS商业化推广是至关重要的,文中探讨了电动汽车BCSS的组成结构和运营模式,选择以电池租赁运营模式的BCSS为研究对象,考虑了其投资成本、运营和维护费用、人工薪酬等成本及充换电服务等收益,建立了基于净现值动态评价指标的电动汽车BCSS成本效益模型。最后以中国某大型电动汽车充换示范电站为实例,分析了该电站在全寿命周期内的成本收益模型,并进行了敏感性分析,得出了影响BCSS收益的关键因素依次为充换电服务价格、电池租赁费用、购电价格等。该模型及分析结果为电动汽车BCSS商业化运行提供了成本收益评估和决策依据。     

计及路上成本的换电站布点效率分析

集中式换电站布点不合理会增加电动汽车路上成本,降低换电站以及电动汽车的使用效率,造成配电网规划误差、变压器及其他设备的投资浪费等问题,因此,换电站布点方案中考虑路上成本是非常重要的。由此,通过换电站某布点方案的路上成本计算,提出通过有效服务率和平均负荷两项指标对该方案进行效率分析。该方法在对区域进行划分的基础上,建立电动汽车行为模型,通过行为模拟对指标进行计算,实现区域内换电站布点方案的效率分析。     

电动汽车换／充电服务模式分析与研究

电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,电动汽车换／充电设施为电动汽车提供能量补给,是电动汽车发展的重要基础支撑,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。通过研究电动汽车动力电池充放电特性、换／充电服务模式等,指出适合电动汽车换／充电服务模式建设发展的方向。     

换电模式下电动汽车电池组需求规划

针对"集中充电、统一配送"模式下的电池数量规划问题展开研究,根据原始可用信息和规划目标要求的不同,分为远期与近期2个规划阶段,并对该问题进行建模,形成涵盖多阶段的电池数量综合规划模型。首先进行远期规划,根据电动汽车运行的相关统计参数初步估算集中型充电站最多需要购买的电池组数量,从而为近期规划提供指导。然后,近期规划基于最大日换电需求预测曲线,根据一定的物流配送原则确定日配送次数及物流能力,最终获得集中型充电站的近期规划电池组数量。算例分析表明,换电曲线的方差越小,则电池配比率越低,充裕度越高。此外,物流配送方案对电池组数量规划的影响至关重要,是影响电池组数量的关键因素。     

考虑电动汽车换电站与电网互动的机组组合问题研究

大规模电动汽车换电站接入电网后,其充放电行为将给系统优化运行带来新的挑战。将电动汽车换电站引入传统机组组合问题中,提出考虑换电站与电网互动的机组组合(unit commitment,UC)新模型。在深入研究电动汽车电池更换物理过程的基础上,以常规机组的发电成本、启动成本和考虑换电站充放电净负荷的方差为目标函数,考虑了换电站的充放电效率、电量平衡和满足日换电需求的最小储能等约束,形成机组组合问题优化新模型。通过换电站充、放电过程优化,降低机组出力的调整频率,提高电网安全运行的经济性。最后,在10机电力系统模型上进行算例仿真分析,验证所提模型的有效性和正确性。     

基于加权Voronoi图和自适应PSO算法的电动汽车充换电站联合规划

充、换电站是为电动汽车提供电能补给的基础设施,合理规划充、换电站对推动电动汽车普及具有重要意义。首先,预测规划区域电动汽车保有量,根据保有量及各类型电动汽车行驶特性数据,得到电动汽车总换电需求和各路网节点换电需求;其次,以充、换电站建设运维成本、用户损耗成本和电池配送成本之和最小为目标,建立了充、换电站联合规划模型;最后,采用加权Voronoi图与自适应粒子群算法对模型进行求解。算例结果表明,在综合考虑电动汽车用户和充、换电站运营商的利益下,所提方法既能满足用户电能补给需求,又能使充、换电站年均综合成本达到最优。     

微电网中电动汽车充电模式与换电模式的运行优化

在已知风光出力,且电网实行分时电价的前提下,分别使用充电模式和换电模式调用充电汽车蓄电池储能。充电模式以微网内燃料费用最低和外网购电费用最低为优化目标,换电模式在上述优化目标基础上增加充电购电成本最低优化目标,使用混合整数规划CPLEX软件求解了该优化目标下的充电汽车储放能控制策略,并给出了优化运行结果。结果表明该优化方案有利于降低微网运营者的运行费用,而采用换电模式给充电汽车充电更能发挥充电汽车蓄电池逢电价高储能、逢电价低放能的作用,提高了微网的运行经济性。     

Simulalion Research on Combined Operation of Electric Vehicle Battery Swapping Station and Wind Farm

Towards the analysis of the developmental situation of wind power generation and electric vehi- cles, a novel idea for stabilizing the fluctuation of wind farms＇ output by the use of battery swapping stations of electric vehicles is put forward in this paper, to effectively alleviate the impact of grid-connected operation of wind farms on the power system while promoting the field operation of charging and battery swapping stations. A battery swapping station is treated as a capacity-variable energy storage power station, connected to the output terminal of a wind farm. A combined operation model for wind farm and battery swapping sta- tion is established based on the MATLAB/SIMULINK simulation platform and the control strategy is proposed for the operation of battery swapping stations. The simulation results show that the introduction of a battery swapping station can effectively stabilize the fluctuation of wind farm output.     

计及电动汽车换电站储能的负荷频率控制

将电动汽车换电站储能引入传统负荷频率控制(LFC)问题中,提出了计及换电站与电网互动(S2G)的LFC新模型。该模型将控制区域内换电站等效为大容量虚拟储能电站,采用基于滤波方法的LFC协调控制策略分配调节功率,能够避免过度调频对换电站电池寿命的影响。在换电站建模方面,提出了基于蒙特卡洛随机模拟的换电站可控容量计算方法,建立了考虑电池荷电状态(SOC)及换电站可控容量约束的S2G集中等效模型。通过两区域互联LFC系统仿真验证了模型的有效性和正确性,相关分析表明S2G辅助调频能显著抑制频率偏差和联络线功率偏差的波动,提高LFC系统的动态控制性能。