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电动汽车区域充换电站有序充电优化策略研究
| 论文题名： | 电动汽车区域充换电站有序充电优化策略研究 |
| 关键词： | 配电网;稳定运行;电动汽车;充换电站;有序充电 |
| 摘要： | 随着能源危机与环境污染日益严重，电动汽车在环保、节能方面的巨大优势逐渐受到人们关注，未来电动汽车必将获得大范围的推广。然而电动汽车充电行为具有随机性，如若缺乏管理，大量电动汽车的无序充电可能会对配电网的稳定运行造成影响。因此，对规模化电动汽车的管理方式和有序充电策略进行深入研究具有重要的理论和实际意义。本文主要工作如下： 首先，介绍了电动汽车常规充电、快速充电和电池更换三种主要电能补给方式的概念及特点，并对其优缺点进行了对比。分析了不同类型电动汽车(主要是私家车和出租车)适合的充电模式，对私家车和出租车的充换电需求进行分析，从而建立了私家车充电负荷的概率模型和出租车的换电需求概率模型。 其次，本文在分层分区的基础上，提出区域充换电站的管理模式。区域充换电站一方面针对车型比较统一的电动出租车进行站内换电，同时控制区域内分散的充电桩对站外私家车进行有序充电。本文从时间尺度出发，研究了电动汽车区域充换电站站内换电需求的时间特性和电池的三段式充电特性并对其做了一定的简化。基于北京电动出租车充换电站实际运行数据，运用蒙特卡洛方法，仿真分析了区域充换电站管理模式下，无序充电对配电网的影响作用。 最后，对区域充换电站有序充电进行研究，为了兼顾电站侧和电网侧的经济性，提出两阶段式优化模型。先以区域充换电站购电成本最小为电站侧优化目标，在满足站内换电需求和站外用户充电需求的条件下进行第一阶段优化。然后，以配电网负荷曲线方差最小为目标进行第二阶段优化，并利用离散细菌群体趋药性(Discrete Bacterial Colony Chemotaxis，DBCC)算法进行求解。对无序充电、第一阶段模型和两阶段模型优化控制充电3种情况下区域充换电站的经济性及配电网的负荷波动和峰谷差进行了仿真和对比分析。研究结果表明：采用两阶段优化模型，能够在不增加区域充换电站购电成本的情况下，减小电网负荷波动，达到良好的“移峰填谷”效果。 |
| 作者： | 赵腾飞 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 钟嘉庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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