基于亨利气体溶解度优化算法的电动汽车二阶段优化调度方法

针对如何有效管理电动汽车充电负荷,优化电动汽车充电调度以减少充电时间和能量消耗的问题,提出了一种基于亨利气体溶解度优化算法的电动汽车二阶段优化调度方法。第1阶段通过整数线性规划以各电动汽车能量消耗最少到达有充电空位的充电站为目标,将最适宜的充电站分配给电动汽车;第2阶段以充电站运营商日充电总费用最小为目标,考虑电动汽车充电率、能量需求和荷电状态等约束,基于亨利气体溶解度优化算法最大限度地降低充电站运营商的日充电总费用。最后,通过仿真实验将所提方法与粒子群优化算法、遗传算法等进行对比,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法

针对电动汽车充电站对电网负荷调控指令跟踪精度低、充电客户对站内负荷分配不满意的问题,文章提出了基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法。首先,基于改进的条件生成对抗网络建立电动汽车单体可调度潜力的预测模型,可根据客户车辆电池管理系统历史上报的充电数据,生成车辆调度潜力时序曲线。然后,根据电动汽车充电集群的调度潜力总曲线和来自电网的负荷调控信号,提出计及能量损失和客户低感知的负荷分解优化模型,使用改进的多目标麻雀搜索算法进行求解,并在四川成都的电动汽车充电站验证了所提模型的合理性,证实其能有效地降低对客户车辆的控制功率损失,提高对调度负荷控制信号的跟踪精度,同时提高单个充电客户的感知满意度。     

新桥光储充一体化充电站能量管理策略的研究和应用

为深入贯彻国家能源战略,落实节能减排政策,推动电动汽车产业发展,积极开展了电动汽车智能充电服务网络建设。以国网上海市电力公司松江供电公司建设的一座集光伏、储能、充电于一体的公共快充站——新桥光储充一体化充电站（简称“新桥站”）为例,在快充站建设经验的基础上考虑对站内充电系统、储能系统、光伏系统进行综合优化控制,研究出了一套能量管理策略并将其应用于“新桥站”,实现了能量的优化分配,保障了充电站的安全运行并实现了经济和环境效益最大化。     

分布式能源接入后的电动汽车实时电价响应控制策略

随着电动汽车的规模化应用,为了缓解电网的压力,越来越多的分布式能源被接入。然而,电动汽车充电站的可再生能源供给一般小于电动汽车充电负荷,须与大电网联合运行。针对分布式能源与电网之间的协同增效利用,提出了微电网内的充电站储能系统与电网相互协调的策略。在建立电动汽车负荷模型的基础上,根据微网内可再生能源实时出力与负荷需求的求解不平衡率,使充电站储能系统和大电网根据不平衡率按一定比例协同运行。当电动汽车接入电网充电时,首次利用强化学习算法建立电价控制模型,实现两者的能源协调控制。以某地区的微网为例进行仿真分析,通过对比不同用户响应度的配电网负荷和充电站储能系统,验证该策略在微电网与大电网协同运行优化的有效性。该策略发挥了充电站储能系统和电网的联合运行优势,减小了电网负荷峰谷差,优化了电力负荷曲线,对解决如何有效地结合分布式能源和大电网对电动汽车进行充电等问题具有一定的实际意义和价值。     

考虑风电消纳的电动汽车充电站有序充电控制

为实现电动汽车充电站对风电的充分利用,降低充电负荷对配网系统运行带来的负面影响,本工作提出一种考虑风电消纳的电动汽车充电优化策略.首先采用蒙特卡罗仿真法对不同数量电动汽车的充电负荷进行预测;然后,在综合考虑风电出力和电动汽车充电需求的基础上,根据风电功率的波动,动态调整分时电价,以包含充电负荷在内的配电网负荷峰谷差最小...     

直流微网供电的电动汽车无线充电站控制策略

以电动汽车无线充电站为研究背景,并采用直流微网为其供电。为保证微网能够向充电站自用负荷与电动汽车提供可靠的电能,提出分层控制的方法。上层控制器负责运行状态的判断与底层控制器的管理,底层控制器包括风光互补发电的MPPT控制器、混合储能功率分配控制器、脉冲密度调制器和车载电池充电控制器。其中脉冲密度调制有效精简了无线电能传输系统的结构,保证输出电压稳定的同时,确保系统工作效率最高。在Matlab/Simulink中搭建直流微网供电的电动汽车无线充电系统的仿真模型,建立了无线电能传输系统的实验平台,通过仿真与实验验证了策略的有效性与系统的可行性。     

分布式电源电动汽车充电站储能系统电价分析

含分布式电源的电动汽车充电站的可再生能源供给常常小于电动汽车充电负荷,须要配电网辅助补充部分电能,不利于配电网的稳定运行。文章提出基于微电网内不平衡率的充电站储能系统的电能与电网电能联动策略。考虑配电网有峰、谷、平3种电价,故将充电站储能系统SOC分成3部分与之相对应,根据微网内可再生能源实时出力与负荷求出不平衡率U_R。当充电出现缺额时,由充电站储能系统和电网以不平衡率为比例协同补充充电缺额,实现了微电网内的能源协调控制。文章采用蒙特卡洛方法模拟电动汽车负荷,通过对比不同用户响应度的配电网等效负荷和充电站储能系统SOC,验证了该策略在微电网运行优化的有效性。该策略充分发挥了充电站储能系统和电网的联合运行优势,减小了电网负荷峰谷差,优化了电网负荷曲线。     

考虑电动汽车碳配额及需求响应的电力系统调度研究

为深化电动汽车在降低交通系统碳排放、促进清洁能源高比例消纳的良好作用,该文构建了以电动汽车充电成本最小和电力系统发电成本最低为目标的优化调度模型。模型以电动汽车无序充电场景为基础,并进一步探究碳配额和需求响应协同作用对电动汽车用能成本和系统发电调度的影响。仿真算例结果表明,赋予电动汽车碳配额有利于加强用户的充电响应程度。协同调度在减少电动汽车充电成本、提升清洁能源消纳水平、平抑负荷波动等方面具有更显著的优化效果。     

考虑交通流量的电动汽车充电站优化规划方法

城市电动汽车保有量快速增长使充电站优化规划问题日益受到配电网规划领域的广泛关注。综合考虑城市交通流量空间分布特征与配电网络运行约束,提出了一种基于交通流量空间分布的公共充电站优化规划方法。首先建立城市交通流量分布单元模型,构建城市交通流量样本空间,用局部流量密度分析充电站服务范围内交通流量,用分布间距分析总体布局均衡性。然后以每个充电站周围具有较大交通流量密度、充电站站点分布均衡同时最优构建目标函数,结合城市交通流量分布和电动汽车保有量分析充电容量约束,基于充电容量分析电网运行潮流和电压偏移约束,采用聚类算法搜索发现局部流量密度和分布间距峰值,进行优化迭代,实现考虑交通流量的电动汽车充电站优化规划。最后以某规划区域为例,证明了该方法可为电动汽车充电站的优化规划提供依据。     

基于多源数据的电动汽车充电设施布局优化方法研究

针对电动汽车充电设施布局与电动汽车用户需求平衡性问题,提出了一种基于多源数据的电动汽车充电设施布局优化方法。首先,基于兴趣点位置、用户产生充电需求时的地点、需求偏好等多源数据构建电动汽车充电站双层布局优化模型。上层模型以社会总成本为目标函数对电动汽车充电站进行选址定容优化;下层模型以寻址距离、寻址时间、拥挤程度3个指标搭建用户最佳选择模型;然后,利用遗传算法对双层规划模型进行求解,获得电动汽车充电站布局优化方案。最后,通过实例验证了所提方法的可行性。     

考虑需求差异化和配电网运行风险的充电站规划

针对电动汽车充电站规划与用户需求及配电网运行的适配性问题,在采用EV空间转移概率模型来模拟用户出行不确定性时考虑充电站规划对用户充电行为的影响;综合建设成本、用户充电体验和配电网运行风险等需求建立充电站规划目标;建立空间权重来反映不同功能区域对充电站需求的差异,提出计及空间权重的两级加权Voronoi图进行充电站服务范围分区;分别基于粒子群优化算法和循环支路替换法提出充电站选址定容和充电负荷接入节点优化方法。以一个规划区为例,通过不同充电站数下规划方案对比选出最优方案,结果表明,考虑空间权重的TWVD分区方法比加权Voronoi图具有更好的分区效果。     

面向用户需求的电动汽车充电站最优规划模型研究

考虑到用户出行的便捷和充电站运营商的利益,提出一种电动汽车充电站最优规划模型。该模型充分考虑电动汽车用户的出行需求和选择决策行为,同时还给出基于改进的免疫遗传算法的模型求解算法。以某市城区为例,利用MATLAB仿真,验证模型及算法的有效性。研究结果表明,由该模型求得的充电站建设方案能够有效地减少用户充电过程中的绕行距离,缩短耗费的时间,保证充电站的利用率及覆盖率;同时,还能提高充电站运营商的收益。     

Economic evaluation of fast charging electric vehicle station with second-use batteries energy storage system

由于电动汽车快速充电站大功率快速充电的特性会对电网的稳定造成冲击,因此考虑在电动车快速充电站中配置电池储能系统（BESS）,对充电站负荷进行削峰填谷,从而减少充电站变压器配置容量、缓解大功率快速充电对电网的不利影响。考虑到目前我国大量退役动力电池亟待回收利用的现状,结合梯次利用电池储能系统,建立了基于电动汽车快速充电站整体成本与收益的经济性评估模型,以快速充电站年净收益最大为目标函数,采用改进的遗传算法对模型优化求解。结合算例对快速充电站不配置储能、配置常规电池储能和配置梯次电池储能等不同情况进行了经济性评估,并综合考虑经济性与储能削减负荷的效果,确定了梯次电池储能系统最优容量配置方案。     

基于可进化PID的含电动汽车孤岛微电网负荷频率控制策略

电动汽车（electric vehicle,EV）作为具有车网互动（vehicle-to-grid,V2G）能力的移动储能组件,为微电网的频率稳定提供了更为灵活的控制方案。但是,分布式电源与电动汽车所具有的强非线性,也给微电网频率控制带来了新的挑战。为此,提出了一种基于可进化PID的含电动汽车微电网频率控制策略。首先,考虑电动汽车移动性和用户充电行为随机性,以及电动汽车充电站容量在日内的阶段性突变,建立了由电动汽车充电站、微型燃气轮机与分布式电源组成的微电网系统。其次,将PID与深度确定性策略梯度（DDPG）算法进行互补,形成可进化PID控制器,根据微电网系统实际情况完成状态空间、动作空间与奖励函数的设计,从而对PID控制器实现自适应权重参数的调整,有效解决了电动汽车与随机扰动所带来的强非线性影响。最后,仿真结果表明：与传统PID算法相比,可进化PID控制器不仅能够更有效地抑制强随机扰动所引起的频率波动,还可以更好地适用于系统参数和结构随时间发生变化的复杂工况。     

基于已有充电站调整的电动汽车充电站选址研究

针对充电站选址决策中未考虑已有充电站调整对新建充电站选址的影响这一问题,提出一种基于已有充电站调整的电动汽车充电站选址模型。首先,引入中间变量构造分段非线性函数来描述已有充电站和新建充电站之间的关系;然后,以最小化充电站投资总成本和用户充电距离的综合偏离函数作为目标函数,构建基于已有充电站调整的电动汽车充电站选址模型;最后,通过仿真实验验证了本文所构建模型的有效性和合理性。仿真结果表明：在电动汽车充电站选址过程中考虑已有充电站的调整,可以有效降低规划成本和网损成本;已有充电站调整类型和新建充电站选择方案与规划者对充电距离和成本的偏好程度有关。     

基于激励补偿机制的电动汽车充电站规模优化

针对电动汽车用户行为的随机性和特殊性,基于排队理论建立了考虑误工补偿、环境价值补偿的用户充电费用最小和充电站充电设施费用最小的多目标数学模型;研究不同充电站规模、补偿情况下用户和充电代理商的收益变化,为合理选取充电站建设规模提供参考方案。与此同时,文章采用了日前申报机制引导电动汽车用户的充电行为。研究结果表明,通过合理的配置充电设施,可以使电动汽车用户和充电站均获得理想收益,从而验证了所建模型的实用性和有效性。     

基于时空约束的电动汽车充电策略

摘要： 针对电动汽车行驶过程中的充电需求在时间和空间上的随机性问题,提出了一种基于时空约束的电动汽车最佳充电选择策略,该策略可以使电动汽车在最短的时间内获得最佳充电服务;在此基础上,建立了充分考虑电动汽车充电行驶路径、电动汽车充电站内排队等待时间和电动汽车充电过程的充电行为总用时最短的充电选择模型（time-spatial charging selection model,TSCSM）。仿真结果表明,与就近充电选择策略相比,该充电选择策略在缩短电动汽车充电行为全过程总用时方面具有显著优势。     

基于双重电价的电动汽车充放电两阶段优化调度策略

针对新能源出力的随机性与电动汽车的合理调度,提出一种基于双重电价的电动汽车充放电两阶段优化调度策略。首先建立双重电价机制,实现对电动汽车的分类引导。在此基础上建立两阶段优化调度模型,第1阶段以风-光与II类电动汽车作为虚拟电厂,在分时电价下,负荷聚合商引导Ⅱ类电动汽车合理充放电以降低风-光出力波动;第2阶段以系统运行成本最低为优化目标,在动态实时电价下,智能充电装置合理安排I类电动汽车进行充电,以减小负荷曲线峰谷差。算例验证该模型可有效降低风-光出力波动,提高新能源消纳水平,并降低系统运行成本。     

基于公用配电网的共享电动汽车充电系统设计

公共电动汽车充电站的直流充电桩和私家交流充电桩都存在配电变压器负载率和充电桩使用率较低的问题。针对上述问题,提出了基于公用配电网的共享电动汽车充电系统设计。该系统利用公用配电变压器剩余容量配置直流充电桩,根据车主预约顺序和共享充电桩调度模型进行调度,轮流将充电机切换到对应电动汽车,最后通过采集变压器实时负荷数据动态调控各个充电桩运行功率。共享充电系统可以增加车主充电机会,提高配电变压器和充电桩利用率,稳定配变的负载率。     

考虑充电站广义储能的多主体交易策略研究

针对可再生能源、电动汽车和氢能能源交易中存在的利益分配和隐私泄露问题,构建了风电主体、电制氢主体和充电站主体之间的能源交易模型与非能源交易模型,然后基于纳什谈判理论建立了风-氢-充电站多主体能源交易模型,并将其分解为系统运行成本最小化问题（P1）和交易支付问题（P2）。最后,为了保护各主体能源交易时的隐私,提出了基于交替方向乘子法的分布式算法,对P1和P2进行求解。仿真结果表明,随着电动汽车基数的增加和充电时刻的不同,充电站的可调度潜力曲线变得平稳且充足,该交易策略有效促进了风电的消纳,提升了各主体的利益。