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储能式电动汽车充电站优化设计与充电策略优化研究
| 论文题名： | 储能式电动汽车充电站优化设计与充电策略优化研究 |
| 关键词： | 电动汽车快速充电站;规划设计;负荷预测;充电调度;多目标优化 |
| 摘要： | 随着我国“30.60”双碳目标（二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和）的提出，预计未来将有大量电动汽车接入电网，而电动汽车充放电的波动性、随机性和不确定性将对电网的安全可靠运行产生影响，而储能技术的发展则为该问题带来了解决方案。通过储能技术的应用，能够在一定程度上增加电力系统在对汽车进行充电时的容纳能力，有利于减少供电系统运行成本和低碳环保建设。基于上述背景，本文依据电动汽车的充放电特性以及电动汽车分布充电需求特点，研究了充电站与配网的协调规划与运行；在相关储能系统的基础之上，从整体上考虑电动汽车充电负荷的大规模接入、电能质量和经济性等因素，构建了电动汽车充电站的优化规划方案。本文的研究内容主要如下： （1）充电汽车充电站优化规划模型构建：首先，本文基于城市配网架构、和交通流量信息，分析了交通流量情况对充电站分布的影响，考虑了配电系统网损与充电站数量以及充电效率的关系；其次，以配网系统、电动汽车车主和充电站运营商的经济成本最低为目标，构建充电站优化规划方案，从而对城市的充电站进行选址及定容。 （2）充电站随机充电预测模型构建：首先，使用相关的聚类算法来对已有的数据进行分析，得到对充电负荷具有一定影响的因子；其次，在分析完相关的影响因子之后，使用有限二维生死马尔可夫链理论刻画了储能式充电站的不同运行状态；最后，构建充电站的随机充电预测模型，为储能式充电站的运维提供指导。 （3）多目标电动汽车充电调度优化模型构建：首先，在分时电价的基础之上，对电动汽车的相关需求进行分析，以充电用户充电成本最小和电网峰谷差最小为目标，建立电动汽车充电调度优化数学模型；其次，提出了改进麻雀算法，该算法在柯西变异和反向学习的基础上，针对模型求解变量数量多以及求解速度要求高等问题进行了改进处理，最后通过算例仿真验证了该算法的有效性。 |
| 作者： | 朱铭达 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 马草原 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2021 |
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