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基于用户驾驶行为的电动汽车有序充电策略
| 论文题名： | 基于用户驾驶行为的电动汽车有序充电策略 |
| 关键词： | 电动汽车;有序充电策略;能耗分析;续驶里程;用户驾驶行为 |
| 摘要： | 针对全球范围的能源问题和环境问题，电动汽车因其低污染或无污染、能效高的优点，在世界各国都得到了大力的发展。然而，作为一种新型电力负荷，电动汽车充电行为具有随机性、间歇性的特征，规模化电动汽车充电可能会对配电网运行产生显著影响，因此，有必要对电动汽车充电进行引导。 本文主要围绕基于用户驾驶行为的电动汽车有序充电策略进行研究，主要包括以下几方面的内容: 首先，对不同类型的电动汽车进行了简单的介绍，分析了各自的特点及优缺点。以混合动力电动汽车PHEV为例，对电动汽车进行能耗分析，研究不同因素例如平均速度、环境温度、空调使用等对电动汽车能耗以及续驶里程的影响。对电动汽车进行能耗分析是预测电动汽车续驶里程的基础。 其次，根据电动汽车能耗分析的结果，提出了基于用户驾驶行为的电动汽车续驶里程预测方法。用户驾驶行为通过电动汽车不同的行驶工况来描述，并且在能耗分析的基础上，额外加入部分具体反映用户驾驶行为的特征参数，利用主成分分析法及模糊聚类算法，提出了电动汽车续驶里程的预测方法，并运用于电动汽车有序充电策略的制定中。电动汽车实际道路测试数据验证了该方法的准确性。 再次，针对电动汽车使用的锂离子电池，研究放电截止电压、环境温度、充放电倍率及SOC使用区间对锂电池容量衰退的影响。基于这些因素，对一种基于不规则应用的锂电池容量衰退量化模型进行研究，并将其用于有序充电策略中充电量的计算过程中。同时，利用NASA提供的锂离子电池监测数据验证该模型的准确性。 最后，在上述研究内容的基础上，设计了电动汽车有序充电策略。策略模型分为用户侧模型和电网侧模型，用户侧模型利用上述研究内容，计算满足用户出行且使电动汽车动力电池容量衰退最小的充电量，电网侧模型用于对电动汽车充电进行引导，以起始充电时间最早及局域配电网负荷峰谷差最小为优化目标，制定了兼顾用户及配电网的多目标优化策略，利用遗传算法求解该优化问题。有序充电仿真结果表明，对于电动汽车用户，有序充电策略能够显著减小动力电池容量衰退，对于局域配电网，有序充电策略能够有效减小局域配电网负荷曲线的峰谷差，起到“削峰填谷”的作用，并且参与有序充电策略的用户数越多，其调控效果越显著。 |
| 作者： | 刘紫琦 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 苏粟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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