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面向多元需求的居民区电动汽车共享充电策略
| 论文题名： | 面向多元需求的居民区电动汽车共享充电策略 |
| 关键词： | 电动汽车;居民区;充电设施规划;双层优化;光储系统 |
| 摘要： | 全球能源紧缺以及环境污染推动了电动汽车的急速发展，但充电设施配置的局限性却限制了其发展进程，特别是在居民区这类负荷聚合区，电力负荷具有时间不均匀性，充电设施常处于不足或闲置两种状态，且电动汽车规模化接入给居民区配网带来了较大的负荷波动。有必要对充电设施进行规划配置，并在此基础上通过合理的控制或引导电动汽车接入电网来配合需求响应。因此，本文以居民区电动汽车为主要研究对象，构建了面向多元需求的共享充电设施架构及配置方法，并对电动汽车共享充电策略展开了研究。 首先，结合目前居民区电动汽车充电设施的局限性，构建了面向负荷聚合商-车主-电网等多元需求的居民区电动汽车共享充电设施架构。按照不同服务对象，将充电设施划分为居民区车主专用和面向路网车辆共享两类，且均配置慢充和快充两种充电功率桩。基于边缘计算，搭建针对居民区内基本电力设备及电动汽车充电桩的计算框架，建立信息交互模型。 其次，基于共享充电设施架构，对居民区电动汽车充电设施进行优化配置。提出了考虑“时间-空间-类型”的电动汽车充电设施配置流程。针对仅供居民的专用充电设施以及面向社会路网的共享充电设施，以负荷聚合商的经济性、车主充电满意度最优为目标分别建立优化配置模型。利用算例验证所提充电设施配置结构和策略的可行性。 接着，研究面向多元需求的居民区双层优化充电策略。构建双层优化充电模型，将针对居民专用充电设施建立的有序充电优化模型作为上层，以响应电网需求程度最大为目标，得到居民电动汽车的日前充电计划；将针对路网共享充电设施建立的电价引导模型作为下层，控制电价引导车主充电，在满足充电需求的基础上最大化负荷聚合商经济收益。综合上下两层模型，以电力负荷为关联元素，通过不断地迭代达到全局最优，得到分别针对居民内部专属的有序充电策略及面向社会共享的电价引导策略。利用算例验证了所提策略可以较好的满足居民区充电行为面向的多元需求。 最后，以提高新能源消纳为目的，在充电设施架构中增加光储系统，研究光储系统控制策略及电动汽车与多资源协调优化充电策略。首先确定光储的配置容量，拟合光伏出力，并给出光储系统优化运行流程，然后基于居民区双层优化策略模型，从电力负荷和经济性两方面考虑光伏系统参与带来的影响，最后利用算例给出光储系统运行控制结果与电动汽车充电策略，对比不考虑光储情况的结果，分析其经济性及对配电网负荷响应效果等，验证光储系统参与的必要性和优越性。 |
| 作者： | 徐晓 |
| 专业： | 电气工程;电力系统及其自动化 |
| 导师： | 陈中;陈良亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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