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。     

基于超级电池电动汽车功率需求的V2G最优时段与电价研究

综合分析了影响超级电池电动汽车充放电需求的若干因素,建立了用户充放电功率需求的最优时段及电价模型。根据汽油与电能的能量密度之比,计算了超级电池的充放电功率;利用马歇尔需求函数确定用户需求电量与放电价格的函数关系,并基于该函数关系建立放电功率需求概率模型。再根据私家车用户的出行特性构建充电功率需求概率模型,利用蒙特卡洛法寻找最优充放时段和放电价格。以上海电网为例,对未来超级电池电动汽车参与V2G的最优时段及电价进行仿真分析。     

考虑交通路况的电动汽车充电负荷预测

对电动汽车充电负荷进行预测,是研究电动汽车负荷接入对配电网的影响、充电站选址定容等问题的前提。提出一种考虑交通路况的电动汽车充电负荷预测模型。建立考虑道路拓扑结构、速度-流量模型的道路交通模型,模拟在实际路网约束下车辆的行驶状态;考虑温度和车速的影响得到单位里程耗电量,并结合其他主要参数建立单体电动汽车充电模型;通过出行链理论和OD矩阵法分别获得私家车和出租车出行的起讫点,利用基于出行时间指数的Dijistra算法规划行驶路径;采用蒙特卡罗法进行模拟,得到充电负荷的时空分布。以西安市主城区实际路网为例,验证了该方法的有效性。     

基于改进向量序优化算法的V2G电动汽车充电站规划方法

电动汽车的充电负荷将极大影响配电网的安全稳定运行,提出一种基于改进向量序优化算法的V2G电动汽车充电站规划方法。首先,对电动汽车可调用的动态功率进行建模;然后构建考虑充电站全寿命周期成本和配电网安全经济运行的多目标规划模型;在此基础上,提出一种基于分散优化理论的改进向量序优化算法,求解得到最优规划方案。最后,以IEEE33节点配电系统为算例,验证了本文方法的有效性和科学性。     

基于机会约束规划的风电源与充电站的优化配置

为了改善分布式电源与电动汽车的接入对电网安全性、经济性和电能质量的不良影响。考虑风力资源的随机波动性、电动汽车充电需求、分时电价等,以配电系统投资运行成本、有功损耗和电压质量为规划目标,建立了基于机会约束规划的优化配置模型,采用改进遗传算法进行求解。以IEEE33节点配电系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。仿真分析表明,将电压质量纳入规划目标,能够以较小的经济成本保证较好的电能质量,考虑输出功率不确定性等因素,得到的规划方案具有较好的经济性。     

分时电价环境下计及电动汽车充放电影响的微电网优化控制策略

文章结合电动汽车出行特性与电池特性,提出了电动汽车有序充放电模型;以计及电动汽车充放电影响的负荷曲线为基础,提出了以经济效益和环境效益为优化目标的微电网运行优化模型。在典型微电网中,通过差异进化算法求解模型,比较不同情况下电动汽车的充放电功率变化与微电网的优化控制策略及优化结果,验证了所提策略的正确性与有效性。     

基于加权Voronoi 图和GA-PSO的电动汽车充电站最优规划

考虑到电动汽车的普及,对充电站的需求越来越大,合理规划充电站是保证快速发展电动汽车的一项重要举措。根据某地区现有电动汽车的保有量,考察电动汽车的集中充电所需最大负荷,结合市场充电站的固定建设成本、运维成本、用户充电途中的耗时成本以及电池配送成本,综合考虑上述几种主要成本因素,以总成本最小为目标函数,建立充电站的规划模型。将交叉操作引入到PSO算法中,加强了PSO算法后期的寻优能力,通过采用加权Voronoi图和GA-PSO算法对模型进行计算。结果表明,在结合了多种成本并考虑用户需求的情况下,能够使得规划方法达到最优。     

考虑电动汽车接入的微电网多目标优化调度

随着电动汽车普及率的逐年升高,由于电动汽车接入所带来的无序充放电现象对电网稳定运行造成影响。在传统微电网模型的基础上考虑电动汽车的接入,并对该微电网系统进行研究,建立了包含微电网运行成本、电动汽车用户充放电成本的目标函数,采用基于Levy飞行改进的NSGA-II算法对系统进行优化调度。考虑到电动汽车的使用情况具有很强的随机性与灵活性,提出在不同电价机制下电动汽车合理的有序充放电调度策略。提出了基于Levy飞行改进的NSGA-II算法,用Levy飞行生成新的子种群并与传统NSGA-II的子代种群合并,来增强种群多样性,加强探索能力,降低陷入局部最优的概率。最后以某地区微电网系统为例,与NSGA-II标准算法求解结果对比微电网运行成本以及电动汽车用户成本均有明显降低,有较高的实用价值。     

基于分时电价的电动汽车充电控制双层模型

为了获得合理的分时电价来引导电动汽车进行有序充电,提出了一个基于负荷需求响应的电动汽车充电控制双层优化模型,在上层模型中系统调度旨在通过利用分时电价引导电动车用户将其充电负荷从负荷峰时段转移到谷时段以平滑系统总负荷;在下层模型中电动汽车代理商目标是在考虑电动汽车个体使用需求和停车区间等约束情况下制定出与上层充电命令偏差最小的实际充电计划;进一步提出了一种基于AMPL/IPOPT求解器的迭代求解算法;最后,采用改进的30节点系统来验证所提出方法的有效性。     

考虑顾客满意度的电动汽车充电桩规划策略

基于模拟退火算法(SA),研究了电动汽车充电负荷对配网电压的影响及充电桩的最优分布问题。首先,分析了不同时刻、不同负荷渗透率和同一时刻同一渗透率3种情景下,电动汽车充电负荷对配网电压偏移量造成不同程度的影响;然后,根据排队理论,以顾客等待时间和充电桩利用率建立满意度函数,得到最优的充电桩数量;再以节点压降最小为目标函数,通过模拟退火算法得到充电桩的最优分布策略。通过IEEE33节点系统的计算结果证实,优化后的站址分布能够大大地减弱电动汽车充电负荷对配网系统节点电压的影响,为衔接配网规划与充电桩规划提供参考。     

考虑电动汽车行驶特性的工业园区电动汽车充电设施规划

[目的]为响应国家节能环保的号召,促进新能源汽车推广与应用,各地市政府不断加大政策支持力度,有力推动了电动汽车充电基础设施发展,随着国内大型工业园区日益增多,提前合理布局电动汽车充电基础设施对推动园区电动汽车快速发展具有重要意义。[方法]分析了电动汽车充电特性和行驶特性,然后建立了充电站建设成本和充电成本的综合最优模型,考虑地理信息系统根据充电设施网格化规划布局方法,采用Pareto求解算法提高了充电设施寻优布局效率;其次,针对不同充电时间和充电成本,对电动汽车充电设施投资回收期进行对比分析。[结果]研究表明:获得了地区充电设施布局规划建设的最优方案,达到提升充电设施设备利用效率,提高投资效益的作用。[结论]通过对珠三角某工业园区充电站规划的实例进行对比分析,表明了本次规划方案的可行性和有效性。     

聚合商模式下电动汽车消纳风电研究

电动汽车协同新能源共同规划为新能源的充分利用带来新机遇。文章研究了聚合商模式下的电动汽车消纳弃风的调度策略;设计了聚合商、电动汽车车主、风电场三方共同获利的合作方法;提出了包含电动汽车的可信度和剩余电量的电动汽车可调度潜力评估方法;对参与聚合商充放电控制的电动汽车进行排序,建立了考虑风电出力不确定性的聚合商协同风电场消纳弃风的优化调度模型。该模型以聚合商收益最高为目标函数,在分析购电分时电价、电动汽车充电分时电价的基础上,结合各类基础参数对模型进行求解。文章以上海某区域为研究对象进行算例仿真,验证了所提策略既能使三方获利,又能取得消纳部分弃风和减轻电网负荷高峰的效果。     

柔性电动汽车和分布式电源的协同优化调度研究

针对电动汽车(EV)接入电网后,出现的负荷"峰上加峰"的问题,在描述传统机组发电特征及调度分布式电源作为补充的基础上,提出了柔性电动汽车与分布式电源协同优化调度方案。该方案考虑4类电动汽车的出行规律及充电方式,同时以发电投资总成本与柔性EV用能成本之和最小作为优化目标,建立车网交互(V2G)的机组组合模型。在考虑柔性EV行驶特性与机组运行特性基础上,将所提模型转化为一个大规模混合整数线性规划(MILP)问题,利用Ipsolve解算器求得最优解以及最优调度方案。文章选取某城市各类电动汽车为研究对象,分析柔性EV用能成本对系统总成本与CO2排放量的影响。仿真结果验证了采用柔性EV与风电协同优化传统机组出力的有效性和考虑柔性EV用能成本的必要性。     

考虑源荷交互的独立微电网分层优化调度

提出了一种分层调度模型,上层模型中采用移动边界法对负荷进行不同时段的划分,建立了需求响应模型,以光伏、风电发电与负荷用电的不平衡量最小为目标,对独立微电网不同时段的电价进行求解;在优化的分时电价及负荷的基础上,下层模型中以微电网调度成本最小为目标,建立了负荷、分布式电源与负荷不平衡量最优调度补偿的经济模型,使得微电网的经济性最优。上、下层模型均采用粒子群算法进行求解。对某地区的独立微电网进行仿真,验证了模型的合理性。     

计及用户感知价值的分时充电电价优化设计模型

摘要： 供电公司对充电服务配套措施的完善成为城市能否成功推广电动汽车的关键影响因素,而这当中充电电价的设计又是其中关键问题之一。以峰谷分时电价为背景,从用户感知价值理论的角度探讨了如何优化峰平谷的充电电价问题。借鉴折扣心理学的相关理论,指出了谷时段折扣电价促销起始点和饱和点的存在及其对供电公司谷时段电价优化的指导意义,并构建了充电电价折扣率对电动汽车用户谷时段充电电量的影响函数关系。在充分考虑电动汽车用户行驶习惯的基础上给出了充电需求的测算模型。依据电动汽车用户的充电行为规律构建了峰谷分时电价时段划分模型。在考虑用户充电响应规律的基础上构建了峰谷分时电价优化设计模型。以冀北地区用户的实际情况为例进行了实例分析,分析结果证明了所构建的基于用户折扣感知价值的峰谷分时充电电价设计模型既能够引导用户转移充电量,又能避免给供电公司带来售电收入的损失。     

考虑分时电价和系统峰谷差动态约束的电动汽车有序充电策略

大规模电动汽车并网充电需要同时考虑聚合效应的经济效益和其对电力系统的影响。以电动汽车用户充电费用最优为目标,在考虑充电时间、并行充电汽车数量等传统约束的基础上,结合分时电价与实际负荷曲线,将充电行为对峰谷差和负荷波动的影响作为约束条件,提出了一种新的电动汽车充电行为有序充电策略。基于该策略,利用蒙特卡洛方法模拟了电动汽车用户行为,对比分析了分时电价环境下电动汽车无序充电和有序充电对电网负荷曲线的影响。仿真结果表明:考虑峰谷差和负荷波动约束,通过电动汽车实时响应分时电价,可避免大量电动汽车集中充电而产生新的负荷高峰,且在显著降低电动汽车充电费用的同时,可以实现平滑负荷波动并减少系统的峰谷差。     

城市电动汽车充电站的规划

电动汽车作为全新的一种交通工具,受到越来越广泛地关注.城市充电站的规划是电动汽车产业发展的重要基础,是一个多目标、多变量的复杂非线性优化问题.分析了影响充电站规划的主要因素,并从规划主体的利益出发,对充电站规划模型进行分类和讨论,还分析了各类规划模型的特点以及模型的求解算法.针对国内外充电站规划模型和算法存在的一些问题和不足,从不确定性因素、电能质量、环境效益、可再生能源接入和模型与算法的改进等多个方面,探讨了充电站规划的关键问题和研究方向.     

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...     

含风电及电动汽车的多目标电力系统调度

为应对风电的迅速发展及电动汽车的规模化应用给电力系统调度带来的新挑战,在风电的威布尔随机描述及电动汽车分层调度策略的基础上,以污染排放最低及燃料费用最小为优化目标,构建含风电及电动汽车的电力系统多目标动态环境经济调度模型。该模型综合考虑系统功率平衡、系统网损、旋转备用、车主出行需求、电池特性等约束以及车网能量互动行为。同时,提出改进的基于非支配排序的多目标差分进化求解算法,并针对模型特点以及多重约束条件,提出决策变量行列转换方法和基于动态调整的约束处理策略。最后,以6机组系统并结合4种场景进行研究,通过对新能源接入的动态调度管理,验证所提模型的合理性及算法的正确性。     

基于动态交通信息的电动汽车充电需求预测模型及其对配网的影响分析

针对电动汽车兼具交通工具和移动负荷的特性,考虑交通系统对电动汽车行驶行为和充电行为的影响,提出一种基于动态交通信息的电动汽车充电需求预测模型,并评估规模化充电对配网的冲击。该方法首先针对城市交通路网多交叉口特征,建立了融合动态交通信息以及考虑路段阻抗和节点阻抗的“时间-流量”实时动态路网模型,并根据城市路网规模确定了相应的交通网-配电网的交互模型。其次在分析电动汽车行驶特性和充电特性基础上构建了单体电动汽车移动模型。采用OD矩阵分析方法模拟EV随机移动行为和动态Dijkstra算法为车主推荐行驶和充电路线。最后,设计了电动汽车路径规划实验和不同场景下的充电负荷预测算例,验证所提模型的可行性和有效性。