风力发电接入配电网的电动汽车充电控制研究

电动汽车接入含有风力发电的配电网,会增大系统中负荷峰值、增加系统损耗、引起节点电压波动等,这都将影响用户的用电稳定,严重时将影响生产与生活。为了降低电动汽车接入造成的影响,首先,对电动汽车充电模型和风力发电模型进行了分析。然后,将一天24小时分成48个相同的时段,在考虑分时电价的基础上,以电动汽车各个时段的充电功率为优化变量,建立包含降低系统网损、节点电压波动、负荷波动的风力发电与电动汽车充电的多目标协调优化模型。最后,在IEEE 33系统中采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行算例分析。结果表明所提出的模型及算法不但能够有效降低二者接入电网对电网产生的不利影响,而且也能够兼顾电动汽车使用者的经济利益。     

含电动汽车的主动配电网优化调度

电动汽车随机充电功率会影响主动配电网优化调度,为了解决这一问题。提出了含电动汽车的主动配电网优化调度模型,模型分为两个目标函数。首先,需要以负荷曲线的最小方差优化电动汽车的充电功率作为优化调度之前的目标函数,可以获得电动汽车连接电网的时间和充电功率。然后,建立以分布电源功率为控制变量使得配电网运行成本最低的主动配电网日前优化调度模型。最后,建立的模型在IEEE33节点配电网系统中进行多场景分析电动汽车对主动配电网优化调度造成的影响,并采用CPLEX优化规划软件来求解模型。结果表明:所建立的模型和方法不仅可以保证配电网经济运行,而且还能有效的利用电动汽车的充电来减少配电网负荷曲线的方差。     

基于电动汽车时空分布特性的配电网演化规律

基于复杂网络理论,提出一种基于电动汽车时空分布特性的配电网演化模型,将电动汽车并网充电过程转化为配电网拓扑结构的演化过程.定义配电网拓扑统计及电气统计特性参量,从网络结构决定网络功能的视角,揭示电动汽车用户的充电行为习惯与配电网的拓扑及潮流水平的关系.最后,对某典型城区电动汽车并网充电过程进行建模与仿真,给出配电网拓扑及电气统计特性的时空演化规律.     

储能运营商和电动汽车利益的配电网双层优化方法

为解决电动汽车充电负荷过大对电网造成的影响,提出了考虑储能运营商和电动汽车的配电网双层优化模型。模型上层考虑储能运营商参与配电网削峰填谷和电动汽车充电的经济效益,下层考虑电动汽车所有者基于分时电价积极响应储能运营商调度充放电的经济效益。采用改进的模拟退火算法对双层模型进行求解,并用IEEE 33节点验证了该模型在保证配电网安全运行情况下能有可观的收益。     

基于电价响应模型的电动汽车充电优化策略

大量的电动汽车接入电网充电需要考虑经济效益和系统稳定性的影响,为了减少由于电动汽车的无序充电对配电网负荷引起的较大波动,提出了一种基于电价响应和电网激励的电动汽车有序充电优化策略。首先,在充分考虑用户的充电需求和电网安全运行的基础上,以负荷最小峰谷差为目标函数,采用遗传算法求取峰谷时段电动汽车充电数量最优解;其次,构建了电动汽车峰谷电价优化模型,建立了电动汽车充电数量与峰谷电价之间的关系,实现了电动汽车充电价格的最优定价机制;最后,考虑到充电站运营商实施分时电价前后的总收益不受损害,引入了电网公司为减少负荷峰谷差而给出的激励机制。通过对算例的分析,提出了基于电价引导的电动汽车有序充电策略,在降低了运营商的购电成本和用户充电成本的同时,实现了系统负荷削峰填谷的目的,验证了所提控制策略在节约能源方面具有有效性和合理性。     

考虑价格激励的电动汽车最优有序充放电策略

针对电动汽车的无序充放电操作给配电网造成电压、谐波等诸多问题,提出一种考虑价格激励的电动汽车最优有序充放电策略;首先,考虑峰谷电价差,从电价成本角度对电动汽车充电和放电的电价上、下限进行定量分析;其次,考虑电网稳定性以及不同时段内用户进行充放电的成本与收益,将峰谷差率最小和用户日平均充电成本最小作为优化目标,构建考虑价...     

基于分时电价的小区电动汽车有序充电策略研究

随着电动汽车的研究和使用逐步得到完善,按照当前电网的负荷运行能力,大量的充电负荷随机接入电网必然会对电网造成很大的影响,给配电网的运行带来巨大挑战。为了减小电动汽车充电给配电网带来的影响,考虑提高电网利用效率、经济性充电、避峰填谷等因素,本文分析电动汽车的充电方式、用户出行习惯、开始充电时刻以及日行驶里程等,建立小区充电负荷模型,在保证小区变压器安全运行的条件下,基于峰谷电价分时电价构建以用户充电费用最小为目标函数,满足小区电动汽车用户的充电需求。最后,运用蒙特卡洛法(Monte Carlo method)进行算例仿真和分析验证。     

规模充电设施接入对配电网的影响及应对措施

梳理了国内电动汽车的政策背景和发展历程,以国家及北京市政府报告及规划文件的数据为依据,采取等比例放大的方法,预测了北京市2020年电动汽车的总量、各类电动汽车的组成数量、负荷总量和充电站规模,分析了规模充电设施接入对城市配电网的影响,提出通过有序充电引导、制定有效价格机制、合理优化充电站布局和引入新能源等措施,降低用户的电费成本,改善负荷特性,应对局部配电网充电功率聚集的问题.文中的仿真实例及对不同价格机制下充电电费的测算结果为上面措施的实施提供了依据.     

基于信息交互的大规模电动汽车充电路径规划

随着电动汽车的不断普及,在充电高峰时段大规模电动汽车聚集充电,将会导致充电站附近局部交通拥堵,带来用户充电等待、电网负荷大幅波动等问题。该文基于实时的信息交互系统,提出了综合考虑交通网、充电站、配电网信息的大规模电动汽车充电路径规划方法。设定包括路段通行、车辆充电需求、充电站负荷、电网运行等约束条件,建立考虑路段通行时间、充电站车辆数目、充电负荷等因素的多目标优化函数,采用改进的Dijkstra方法对该优化问题进行求解。仿真分析结果表明:该充电路径规划方法在保证配电网正常运行的前提下,可缓解充电站附近的交通拥堵,减少电动汽车用户充电等待时间,提高充电设施的利用率。     

三相不平衡配电网中电动汽车充电问题的混合整数非线性规划模型

本文应用牛顿—拉弗逊方法及分割法线性化三相不平衡配电网的混合整数非线性模型,来替代常用的三相不平衡配电网混合整数线性规划模型,再引入电动汽车充电的线性化模型,来解决电动汽车充电的优化问题,并用实例证明了线性化后的非线性模型的可靠性和精确度。     

智能电网中基于动态优先级的插电式电动汽车充电管理(英文)

随着智能电网的发展和插电式电动汽车市场占有率的提高,大量随机的电动汽车充电活动将导致极大的电网峰荷和峰均比,给智能电网的稳定性和发电利用率带来严重影响,电动汽车用户多样的充电需求也为充电管理提出了更高的要求,采用动态优先级调度的实时充电管理方法是解决以上问题的有效途径.首先引入了智能电网中接入网的网络结构,进而提出一种可实现实时管理的智能电表子表,并基于队列理论对电动汽车充电过程划分为3个步骤,基于以上划分提出每个步骤的实时管理方案.进一步地,采用松弛时间来反映不同紧急程度的充电请求,并基于此设计了动态优先级的充电调度方法.仿真结表明所提充电管理方案有利于降低电网峰荷、提高发电利用率,并有效改善了电动汽车在中、低市场占有率下的充电准点率.研究结果有助于对未来电动汽车的发展和部署提供决策支持.     

基于实时电价的含电动汽车微电网两阶段优化调度

为解决大量电动汽车无序充电对微电网负荷曲线产生新的峰值或峰上加峰等现象,提出了V2G(vehicle to grid)下两阶段优化方法,第一阶段考虑实时电价的前提下以满足用户充电需求为目标建立电动汽车有序充放电模型,第二阶段以微电网综合成本最低和微电网出力波动最小为目标,确定电动汽车有序充放电功率。为了解决多目标优化的问题,本文采用改进型多目标粒子群算法（IMPSO）。为验证本文方法的有效性,用蒙特卡洛法模拟某微电网内电动汽车的充电需求后采用本文方法优化,结果证明本文调度方法降低微电网经济成本和出力波动的同时,降低了用户成本。     

智能电网中电动汽车与微网联合运行的建模与仿真

利用多Agent建模方法构建微网负荷、电动汽车及发蓄电装置模型;利用离散事件建模方法构建换电站模型;利用系统动力学建模方法构建微网母线功率模型.仿真结果表明,电动汽车的接入提高了微网的日间高峰时段和夜间负荷,造成了电网峰值和峰均比的增加,需进一步增加微网蓄电装置以提高对可再生能源弃能的吸收和电动汽车充电能耗的补充;在充分的充电服务支持下,电动汽车对换电服务的需求较少;所提模型能够较好反映电动汽车与微网的联合运行过程,对实现微网安全性、可靠性和高效性运行具有重要作用.     

基于DTW-SC与Bi-LSTM网络的电动公交短期充电负荷预测

对电动公交车进行较为精准的短期充电负荷预测,有利于电网合理调度,从而在一定程度上缓解大规模电动公交车接入对电网冲击的影响。因此,提出一种基于DTW-SC与Bi-LSTM网络的电动公交短期充电负荷预测方法,以提高负荷预测精度。首先,结合电动公交车充电负荷具有的间歇性和波动性特点,提出基于动态时间规整(dynamic time warping, DTW)的改进谱聚类(Spectral Clustering, SC)方法,对公交车日充电负荷曲线进行聚类;其次,对每类负荷综合考虑时间、日类型、温度及历史负荷值等影响因素,利用双向长短期记忆(bi-directional-long short-term memory, Bi-LSTM)构建电动公交车短期充电负荷预测模型;最后,利用某市实际天气数据和历史负荷数据进行仿真验证,并与其它预测方法进行对比分析。实验结果表明,所提方法能提高短期充电负荷预测准确度。     

插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析

针对速度变化对插电式混合动力汽车(PHEV)经济性的影响,提出一种顺序速度平滑控制策略.通过对给定交通约束条件下的速度曲线进行顺序平滑处理,优化充电策略,提高插电式混合动力汽车的燃油经济性.根据前车速度的预测值,在车辆与前车的可接受跟踪距离范围内,通过最小化加速度来平滑车速;采用最优的充电耗散策略,根据整个行程的信息,将电池充电延长到行程结束.通过对3种典型工况测试周期的组合,研究商用PHEV的连续优化对两种不同行驶模式的影响.仿真结果表明:所提出的顺序优化方法由于与车辆结构无关,实用性较高;由于在速度优化中使用线性车辆模型求解最优控制问题,因此计算过程的实时性较好;速度平滑控制方法使燃油消耗量减少7%~14%.     

电动汽车有序充放电分群调度策略

为解决大规模电动汽车无序入网会给配电网安全稳定运行带来一系列不良影响问题,提出了车联网(vehicle to grid,V2G)模式下电动汽车有序充放电实时响应分群调度策略.从日前-日内多时间尺度出发,充分计及车主响应意愿及响应能力,对电动汽车集群进行细致划分.针对每个调度时段,综合考虑电网、电池、车主等约束条件,建立电动汽车有序充放电优化模型.模型分为上、下两层求取电动汽车充放电调度计划:上层以调度时间区间内的配电网方差负荷曲线最小为目标,求取当前时段集群总的充放电功率;下层以电动汽车车主费用最低为目标,求取单辆电动汽车的充放电计划.通过算例仿真,验证所提模型的有效性.     

基于模糊逻辑的混合动力汽车控制策略研究

针对插电式混合动力汽车具有电量消耗和电量保持2个阶段的特点,文章提出一种基于转矩分配的模糊控制策略。在Matlab/Simulink环境下建立整车模型,并对提出的控制策略在不同行驶工况下进行仿真。结果表明,在已知路况里程的前提下,能使得电量消耗续驶里程尽量接近总行驶里程,发动机工作在高效区域,并且具有较好的燃油经济性。     

基于权重的居住区配电网下动态功率分配策略

大规模电动汽车的随机接入将导致小区配电网超出安全限制容量。如何利用可用的电力资源为电动汽车进行功率公平分配,降低电网运行风险是一个重要问题。为此提出了一种基于权重的居住区配电网下的电动汽车动态功率分配策略。基于电动汽车各项申报信息和小区电网状态,将电动汽车的已充电时长、停留时长及荷电状态作为评价指标,利用熵权法确定电动汽车充电权重;并结合加权最大最小公平分配算法,根据充电权重对小区随时变化的可用负荷进行公平分配。通过蒙特卡洛模拟的MATLAB仿真验证策略的有效性。仿真结果表明策略能依据小区实时负荷曲线,最大化利用可用电能去动态适应快速变化的充电需求,有效提升了电网和用户满意度。     

电动公交车充换电站运营体系的动态建模

基于城市建设、充换电站规模、物流系统等多种元素,构建了适用性广泛的电动公交车充换电体系模型.根据公交车的运行特点,实现对电动公交车电池自动更换系统的模拟,建立了电动公交车充换电站的工作模型.针对换电站的电池实时需求,模拟了电池物流系统数据,进而模拟集中充电站的电池充电负荷曲线,分析集中充电站的充电行为和控制措施对电网负荷的影响.算例表明,该模型能够很好地反映一定区域内电动公交车充换电站的承载能力和运营效果,以及对电网负荷的影响.