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电动汽车充电与光储电站协同运行策略研究
| 论文题名： | 电动汽车充电与光储电站协同运行策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车充电;光储电站;协同运行策略;电价响应 |
| 摘要： | 发展新能源已经成为我国转变能源发展方式、优化能源结构的重要路径。在双碳目标的号召下，如何加强新能源市场互联互通，发挥微电网的就地消纳作用，对保护生态环境、培育下一个经济增长点至关重要。其中，电动汽车行业高速发展，提供了一条新能源消纳的新途径。为提高新能源消纳比例，实现更好的社会减碳效益，本文提出了基于电价响应的电动汽车充电与光储电站的协同运行方法，设计变频率光伏跟踪策略提高发电效率，构建协同运行深度强化学习模型，最后以自主开发的车路协同一体化平台为依托验证算法效果。 基于多维信息的变频率光伏跟踪系统设计。首先利用Meteonorm以及PVsystem分析了太阳运行特征，构建了跟踪系统能耗与输出功率损失模型，并以此完成了以最大化节能效益为目标的“定频+变频”的变频率光伏跟踪策略设计。首先，利用基于辐照度变化率的K-means聚类分析确定变步长节点，继而依据历史库采用迭代法求解最优跟踪频率，最终通过光电跟踪完成反馈调节。结合MATLAB仿真结果显示，采取优化后的变频率跟踪策略，与实时跟踪系统相比可实现节能效益90%以上，与传统固定系统相比可实现提高光电功率30.8%。 光储充电站系统运行特征研究。首先，分析了光储充电站系统的架构特征，包括光伏侧、储能端、管理单元以及充电端等，继而对系统的负荷方分析，即基于用户出行以及充电特征对电动汽车充电负荷进行建模，最后，采用蒙特卡洛方法对电动汽车负荷进行模拟，并基于此，结合Simulink完成对光储电站与电动汽车的互动仿真。结果显示，储能系统的引入较好的分担了电动汽车负荷高峰对于电网的冲击，但无序充电仍未形成对于光伏电量的有效消纳。 基于深度强化学习的协同运行策略研究。分析了协同运行的决策影响因素，基于电价响应弹性，考虑用户可接受度确定电动汽车用户可调度容量；完成协同运行问题向深度强化学习任务的转化，建立了以最小化减碳成本为目标的优化模型，并搭建DDPG算法求解环境。通过选取淄博市某市区作为研究区域，结合自主开发的车路协同一体化平台实时数据，在光伏变频率跟踪出力理想场景下，利用python编写的程序完成电价优化效果的展示。研究结果表明，通过对于分时电价的动态调节，减碳成本实现理想情景的43.8%，光伏电力消纳可达91.7%。 |
| 作者： | 闫伟 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 郭栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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