我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨

总结了国内外电动汽车的发展现状及趋势,重点探讨了我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式,将我国纯电动汽车发展阶段划分为示范应用期和推广成熟期,分析了现阶段纯电动汽车发展的重点和存在的问题,同时针对纯电动汽车能源供给模式,指出了需要开展研究的技术重点和方向。     

纯电动汽车与电网相互关系的研究现状

随着石油资源的日益枯竭以及人们对城市空气污染的关注,纯电池电动汽车开始受到全世界的青睐,各国政府和工业界均在加大政策支持力度。可以预计,未来配电网用户端将接有大量的纯电动汽车电池充电负荷。电动汽车的大规模应用将对城市电网和电力基础设施产生一定的影响,如局部电网升级、谐波污染等;此外,电动汽车车用电池亦可以作为分散式储能装置,在电网负荷高峰时,为电网提供容量支持。电动汽车的这一应用被称为“车辆到电网”。“车辆到电网”实现了车用电池和电网的交互作用,将解决以往电能无法大量储存的困境,实现削峰填谷、稳定可再生间歇式能源电能质量,并提供应急电源。综述电动汽车与电网交互关系的研究现状,指出虽然该领域是当前的研究热点,但是各项研究均处于起步阶段,仍有大量的基础研究工作需要展开,如电动汽车电池充电负荷模型的研究以及车用电池在“车辆到电网”中的模型,等。     

基于电动汽车与电网互动技术的充电站控制策略研究

针对电动汽车与电网互动技术充电站控制策略需要考虑的电网、车辆、用户三方面因素,提出该控制策略需要解决的充放电车辆选择与电流/功率确定问题,分析电动汽车与电网互动技术各组成部分之间的控制关系,负荷曲线整形的充放电模式和实现该充放电模式的电动汽车与电网互动技术充电站控制策略流程,并对实现控制策略的具体算法进行探讨和算例分析。     

纯电动汽车能量补给技术现状及发展趋势

纯电动汽车能量补给基础设施的全面建设是电动汽车健康发展的必要条件,而能量补给技术则是影响纯电动汽车行业整体发展的核心技术。介绍了中国当前在充电设备、换电设备及智能充换电服务网络运营管理等方面的技术研究与应用现状,阐述了其主要特征,同时还介绍了中国电动汽车能量补给基础设施的建设现状及功能实现。最后对电动汽车能量补给技术的发展趋势进行了探讨。     

基于离网型微网的电动汽车消纳可再生能源研究

针对目前我国可再生能源占比逐步增加,而整体利用效率不高的问题,提出了将电动汽车作为主动负荷,消纳微网中可再生能源的经济调度模型,利用遗传优化算法求解经济调度模型。研究表明电动汽车的接入以及可再生能源的使用不但可以节约微电网的投产资金与运行维护费用、减少环境污染,还能够充分发挥电动汽车作为主动负荷起到削峰填谷的作用,提高了微网的经济性。     

基于模糊控制理论的纯电动汽车制动系

对纯电动汽车制动系统原理及模糊控制理论分析研究后,通过设计模糊控制器,在ADVISOR2002原有反馈制动系模型基础上,依据模糊控制原理,建立制动系统模糊控制模型,对纯电动汽车的反馈制动控制模块进行优化。在ADVISOR2002的仿真环境下,经过整车模拟仿真,对所建立的模型进行验证。通过仿真软件在几种典型循环工况下模拟仿真,验证了模型的可行性,并且显示模糊控制模型更具优越性,有效提高了纯电动汽车的能量回收效率,延长了汽车的续航里程,体现模糊控制模型的实用性和经济性。     

浅谈纯电动汽车能发展与研究现状

发展纯电动汽车对缓解能源危机与优化能源结构及提高生态效益与保护环境及降低碳排放与遏制全球变暖的今天是非常重要的。本文在阐述电动汽车的发展基础之上,较详细地介绍了国内外纯电动汽车的发展现状,并指出随着钕铁硼等新型永磁材料性能不断提高及成本不断降低,永磁电机应用于纯电动汽车电力驱动系统前景美好。     

纯电动汽车电池组发热及控制策略研究

对于纯电动汽车,电池组的产热与温升是必须要考虑的问题。建立了由聚合物软包锂电池组成的纯电动汽车动力电池模块温升模型。在电池温升模型的基础上,以某汽车为研究对象建立了整车模型,仿真出匀速工况、城市循环工况以及极端使用工况下电池组的温升情况。通过实验验证了模型的准确性,并通过仿真和实验可知,电池组温升效应比较明显,在常温城市工况下一般不需要强制散热措施。在可能出现的极端工况下,电池温升超过许用范围,对此提出了一种整车控制策略。     

基于智能电网的清洁能源并网技术

随着世界能源紧缺、气候变化和环境污染等问题日益严峻,清洁能源的推广应用已成必然趋势。分别概述了清洁能源和智能电网技术的发展情况,并以此为基础,将智能电网技术引入清洁能源并网研究中,总结了基于智能电网技术的清洁能源并网控制方法和技术,探讨了未来的发展方向。     

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。     

基于来源多样性特征的中国电力碳足迹估算

来源多样性是电力有别于其他能源类型的最显著特征。根据不同电力来源的碳排放强度和消费水平,结合土地覆被的固碳能力变化,对2005～2009年的中国电力碳足迹进行了分类估算。结果表明,全国电力碳足迹从500.92×106hm2增加到765.53×106hm2;人均电力碳足迹从0.40 hm2.人-1增加到0.60 hm2.人-1。火电、水电、风电和核电平均占比分别约为96%、4%、0.03%、0.01%。煤炭投入增加和石油投入减少削弱了火电乃至整个电力的来源多样性。为有效推进电力产业的节能减排,应坚持低碳电力开发与火电结构调整并重的原则。     

含电动汽车虚拟电厂参与碳交易时的经济与环境调度

适当设计的碳交易机制是实现碳减排目标的有效途径,而电动汽车(electric vehicle,EV)的大量应用可望产生明显的环境效益。在此背景下,针对包括EV、燃气轮机、风电、光伏发电的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与碳交易时的情形,建立了经济与环境调度优化模型。首先,简要介绍了碳交易机制,并阐述了VPP参与碳交易时的优化调度问题及其与电力系统的交互方式。之后,建立了VPP经济与环境调度的混合整数二次规划(mixed integer quadratic programming,M IQP)模型,以VPP总体收益最大为优化目标,计及了燃气轮机运行成本、碳排放成本、EV充放电成本等。最后,采用商业求解器YALMIP/CPLEX对所建立的优化模型进行求解,并用算例说明了可行性与有效性。     

电动汽车与电动汽车用电池

电动汽车的制造和应用已有多年的历史。近年来,电动汽车和电动汽车电池的发展非常快。本文概述两者的某些背景、现状、发展规划和问题。     

基于系统动力学的电动汽车与燃油汽车预测仿真

针对电动汽车和燃油汽车在我国不同时期的发展和需求,提出一种基于系统动力学模型的动态研究方法。该方法基于系统动力学理论,通过分析两类汽车的相互关系,同时考虑汽车市场最大容量、汽车自然增长率以及两类汽车竞争系数等影响因素,构建电动汽车与燃油汽车的系统动力学模型,进而开展对我国电动汽车与燃油汽车未来保有量的模拟分析。预测结果表明我国电动汽车保有量在40a后将超过燃油汽车保有量,达到15 000多万辆。     

车联网环境下电动汽车主动充电引导模型

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路网状态信息更新路网时空状态矩阵,实时优化电动汽车行驶路径,获取电动汽车充电行驶时间。其次,利用深度置信网络预测充电站电动汽车短时到达量,基于排队论M/G/k模型预测电动汽车充电等待时间。最后,以最小化电动汽车充电行驶时间和充电等待时间为目标,搭建电动汽车主动充电引导模型。以中国南京市中心区域为算例,验证了所提主动充电引导模型的有效性,所提算法能够提高充电桩的利用率并减少电动汽车用户综合充电时间。     

基于博弈论的电动汽车放电电价研究

利用V2G充放电技术可以实现电网"削峰填谷"的目的,而合理的充放电电价是用户参与此过程的根本动力,解析电网公司与用户的博弈过程成为关键。建立以电网公司收益最大和用户花费最小为目标的双层规划。通过以负荷样本方差最小为优化目标的控制方案,求出了电动汽车参与度与年放电量和电网峰荷的降低量的关系,进而采用混沌算法求得电网公司和用户的纳什均衡。算例结果表明:在放电电价高于博弈电价的合理激励下,用户参与V2G的比例越大,电网峰荷降低量越大,且降低了用户的用车成本。为电网公司制定放电电价提供了参考依据。     

基于多代理技术的电动汽车充电协调控制机制

随着电动汽车产业的发展,电动汽车充电行为将对电力系统造成很大影响。为了兼顾电网、充电站、电动汽车三者的利益,实现灵活、快速的调度,提出一个基于多代理系统(MAS)的电动汽车充电控制机制。讨论了各层代理的具体功能和相互间的协调方式,着重分析了电网与充电站之间、充电站与电动汽车之间功率的调配及相关电价的制定。     

电动汽车提供辅助服务的经济性分析

合理控制/调度电动汽车充放电,可以为电力系统提供辅助服务,改善系统运行的安全性和经济性.基于美国新泽西地区的汽车日常交通行为数据,建立了分析电动汽车提供调频和旋转备用的经济效益的数学模型,并就如何控制充放电以使电动汽车代理的总收益最大化作了分析.电动汽车的调频和旋转备用总收益包括备用容量收益、电能收益和环境保护补偿收益;其成本则包括电池充电成本和电池损耗.以纽约独立系统调度机构所管理的辅助服务市场模式为例进行了计算分析,仿真结果表明,在电力市场环境下电动汽车通过代理机构提供调频和旋转备用服务在经济上是可行的.