基于分时电价的电动汽车有序充电优化

所需积分/C币:50 2018-04-03 10:53:19 1.38MB PDF
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发展电动汽车能减少有害、温室气体的排放和对进口石油的依赖,也可以缓 解当前天气的雾霾状况,实现能源的清洁环保利用。规模化电动汽车进行无序充 电会对电网的安全稳定运行产生负面影响,为提高电网容纳能力,有必要对电动 汽车进行有序充电优化研究
湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果 由木人承担。 作者签名: 日期: 年力日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和屯了版,允许论文被查 阅和借阅。本人授权淜南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制于段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 保密口,在 年解密后适用本授权书。 不保密凶。 (请在以上相应方框内打√) 作者签名 日期: 年月日 导师签名: 日期: 年月口 基于分时电价的电动汽车有序充电优化 摘要 发展电动汽车能减少有害、温室气体的排放和对进口石油的依赖,也可以缓 解当前大气的雾霾状况,实现能源的清洁环保利用。规模化电动汽车进行无序充 电会对电网的安全稳定运行产生负面影响,为提高电网容纳能力,有必要对电动 汽车进行有序充电优化研究。 本文首先调了电动汽车有序充电的研究现状,然后对电动汽车充电负荷进 行短期预测,最后针对不同场景、不同川户充电需求及对电网的影响,提出四种 电动汽车有序充电优化策略。 针对单个电动汽车用户的家庭充电,制定一种含分时电价激励因子的有序充 放电控制策略,根据上级系统提供的充放电功率限制和充放电电价,优化各时段 充放电功率,建立以用户总支出费川最低为日标的有序充放电线性优化模型,应 用单纯形方法求解,为电动汽车用户提供经济的有序充放电方案 针对多个电动汽车用户的协调充放电,根据各电动汽车允放电过程决策主体 不同,分别采用成比例功率分配、优先级功率分配、整体过程优化和上级命令追 踪四种有序充放电方式,利用线性规划和启发式算法求解,满足不同类型用户的 充电需求。 针对住宅小区单个充电站,提出电动汽车自动开断、平滑调节两种允电模式, 在现有配电网设施不扩建基础上建立以充电电能最大为目标的有序充电优化模 型,结合蒙特卡洛模拟和改进粒子群算法求解,计算、比较了无序充电模式与两 种有序充电模式下的参数特性和指标,并依据目前分时电价划分原则提出节省成 木概念,给予参与有序允电的用户费用补偿。 针对多个充电站协调充电,制定充电站间电动汽车有序充电控制方法,由各 充电站根据站内电动汽车充电需求信息计算集合充电需求边界曲线并发送控制中 心,再由控制中心根据分时电价计算最优充电负荷指导曲线并下发各充电站。在 允电站间允电控制系统计算求解简单的线性规划模型,在允电站內允电控制系统 采用简易启发式算法,实现了市、站两级电动汽车有序充电控制。 本文综合考虑电网、充电站、车辆用户等参与到电动汽车的有序充电过程中 的不同需求,对电动汽车充电系统进行整体协调优化,提出上述充放电优化控制 策略,可作为搭建省、市、站三级电动汽车运营管理系统构架和信息交互平台的 参考。 关键词:电动汽车;短期负荷预测;分时电价;有序充电优化;控制策略 硕士学位论文 基于分时电价的电动汽车有序充电优化 硕士学位论文 目录 学位论文原创性声明和版权使用授权书 摘要 第章绪论 电动汽车有序充电的研究背景 电动汽车有序充电的研究意义 电动汽车有序充电的研究现状 电动汽车充电负荷 电动汽车接入对电力系统的影响 电动汽车充放电控制与利用 本文主要研宄内容 第章电动汽车充电负荷短期预测 站、区、网三级充电负荷预测方法 基于 的电动公交车充电站短期负荷预测方法 预测原理 对电动公交站充电负荷预测 预测实例分析 本章小结 第章电动汽车用户侧有序充放电控制策略 电动汽车用户允电控制策略 家庭充电 控制策略 数学模型 案例计算 多辆电动汽车协调充电控制策略 居民小区、办公、商业及类似场所充电 数学模型 案例计算 仿真模型 本章小结 第章住宅小区内电动汽车有序充电优化模式 基于分时电价的电动汽车有序充电优化 电动汽车出行习惯 充电模式分析 自动开断充电模式 平滑调节充电模式 有序充电优化模型 优化目标 自动开断充电模式下的有序充电模型 平滑调节充电模式下的有序充电模型 有序充电控制算法 节省成本 仿真算例 住宅小区配电网 三种充电模式比较 三种模式下的电压水平 具有响应系数的有序充电模式 结果分析 本章小结 第章充电站间电动汽车有序充电控制方法 充电站间有序充电目标与输入信息 充电站间有序充电控制策略、模型及控制算法 参数输入 用户停车输入 站级电动汽车集合充电需求边界曲线计算方法 市级控制系统计算各充电站充电负荷指导出线 站内电动汽车有序充电控制策略 本章小结 结论与展望 参考文献 致谢 附录攻读硕士学位期间发表的学术论文 附录攻读硕士学位期间参与的科研项目 附录攻读硕士学位期间申请的发明专利

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