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配置储能的电动汽车快速充电站优化设计与能量管理策略研究
| 论文题名： | 配置储能的电动汽车快速充电站优化设计与能量管理策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;储能式充电站;优化设计;负荷预测;能量管理 |
| 摘要： | 储能技术作为一项新兴产业已在现代电力系统中占有重要地位，在满足配电网安全可靠供电和电能质量要求的前提下，通过对配电网络、电动汽车快速充电负荷和储能系统等配电网调度资源的优化设计和能量管理，提高配电网对电动汽车集中充电的接入能力，引导电动汽车用户科学合理用电，降低配电网供电和用电成本，能够实现区域配电网的低碳环保建设。因此，将储能系统应用于快速充电站并进行优化设计研究对配电网安全运行具有重要意义。 本论文以电动汽车快速充电负荷特性，开展电动汽车规模化集中接入城市配电网的需求分析，为快速充电站与智能配电网协调规划及运行的设计方案开展理论方法及关键技术研究奠定基础；基于储能的最新理论及方法，考虑大容量负荷的集中接入、配电网电能质量及经济高效等条件，研究并提出电动汽车充电的互动机制、协调控制、优化设计、综合能量管理等理论方法。 首先，分析供电设施布局、车流信息、路网结构、用户路程损耗等因素对充电站选址定容的影响，利用权重反映路网中的车流密度对充电站服务范畴的影响，分析在不同充电桩数量、不同到达率下对应的损失率，在兼顾电动汽车用户和充电站运营者双方利益的基础上，提出基于成本最小的规划方案，实现城市配置储能的电动汽车快速充电站的选址定容、服务范围划分和规划方案的优选。 其次，开展数据挖掘理论的聚类分析，对历史充电负荷数据进行概率预测，筛选影响充电负荷的因素，运用有限二维生死马尔可夫链描述储能式快速充电站储能系统充电状态和电网充电状态，建立储能式快速充电站随机充电预测模型，有效预知多能源接入下电动汽车充储一体化站充电负荷，为储能式快速充电站的日常运营提供指导。 最后，分析储能式快速充电站内部各个单元的模型和运行约束条件，建立充分考虑电动汽车快速充电需求、动力电池充电需求、电池均衡使用约束、功率平衡约束等的能量优化模型，设计涵盖充电成本最小、系统负荷波动最小的能量管理优化策略，合理、高效安排各个单元的出力组合，实现多能源接入下电动汽车储能式快速充电站经济优化运行。 |
| 作者： | 陈忠华 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 周晶;胡晨刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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