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规模化电动汽车充电功率分配策略研究
| 论文题名： | 规模化电动汽车充电功率分配策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车充电;服务机制;公平权重;功率分配;用户满意度 |
| 摘要： | 在能源环境问题逐渐恶化的当今时代，电动汽车以其节能环保的优势逐渐发展成为新能源交通工具的主流发展方向。由于大量用户充电需求的多样化，当前充电站使用的传统功率分配策略己无法解决规模化电动汽车合理统一的充电问题。对此，本文提出了一种规模化电动汽车充电功率分配策略，具体内容如下： （1）针对用户多样化的充电需求问题，提出了一种快、慢充相结合的充电服务机制。通过对快、慢充电模式的优缺点进行分析，进一步将快充和慢充方式进行组合，为后续相关研究提供一种有效的服务机制。 （2）根据各电动汽车用户的充电数据，采用非参数核密度的方法对用户各充电特征变量进行概率估计。通过仿真分析得到各特征变量的概率分布和原始随机排队方式下各时段充电车辆数量以及用户平均等待时长，为后续功率分配、用户满意度分析以及相关算例仿真提供数据支撑和对比依据。 （3）针对M/M/C/N的排队系统，提出了一种优先级惩罚机制。运用该机制对用户的排队等待时长进行初步优化。通过仿真对比在不同服务强度下的用户平均等待时长，体现该优化机制在减少用户平均等待时长方面的优越性，为后续的研究提供固定的排队模式。 （4）针对电动汽车充电时的用户满意度问题，建立了一种用户满意度函数模型。首先，通过节点支路法得到用户初始充电功率；其次，运用优先级惩罚机制对用户充电功率进行初步优化；最后，将得到的充电功率作为变量之一，并综合考虑等待时长、充电电价等因素，提出一种基于惩罚因子的最优用户满意度函数。该函数将用户对充电服务的态度量化，为后续的功率分配策略提供一种有效的评价标准。 （5）针对电动汽车充电功率分配问题，提出了一种基于用户满意度的充电功率分配策略。首先，在快、慢充相结合的充电服务机制的基础上，提出了新用户加入充电的分配算法；其次，通过基于公平权重的功率分配算法，在满足用户个性化需求的同时为各用户分配公平合理的功率值。最后，运用用户满意度函数对该策略进行评价。通过仿真验证该策略能在减少整体充电负荷波动的同时提高充电功率分配过程中的公平合理性并减少用户等待时长，提高充电效率，从而提升用户体验。 |
| 作者： | 朱月阳 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 李恒杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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