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典型场景下电动汽车有序充放电需求响应策略研究
| 论文题名： | 典型场景下电动汽车有序充放电需求响应策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;有序充放电策略;用户需求响应;区域互联 |
| 摘要： | 随着国家“双碳”目标的制定以及对可再生能源和新能源汽车产业的大力支持，中国电动汽车保有量和可再生能源装机容量近年来呈现井喷式增长，导致不同区域的电动汽车充电时面临空间资源受到制约的问题。于此同时，在区域互联的状态下，能量资源制约也成为关键瓶颈。针对上述问题，本文基于需求响应机制，制定了符合典型场景的电动汽车有序充电管理策略和有序充放电策略。通过引导用户自主响应，综合协调区域内的空间资源和能量资源，提升电动汽车充电车位的利用率，最终实现区域互联过程中的多能互补。本文主要研究工作如下: (1)对电动汽车有序充放电策略的现有研究进行分类，主要集中在电网侧和需求侧。总结了现有研究的主要方法，对比了国内外研究在求解方法与考虑因素方面的差异，为后续工作奠定了基础。 (2)在分析中国可再生能源与电动汽车发展趋势的基础上，详细梳理了光伏及风力发电的功率输出模型、电动汽车出行行为相关的数学模型，并介绍分析了后续研究所需的蒙特卡罗模拟法、车-网协同的典型应用场景等内容。 (3)针对城市商业区车流量密集、且存在非电动汽车占用电动汽车充电车位的情况，本文结合用户需求响应机制，分别提出了基于定额惩罚与动态惩罚两种不同策略的电动汽车有序充电管理模型。以北京市某商业区为典型案例，采用粒子群优化算法对不同惩罚策略进行优化。研究结果表明，本文方法可以有效提升城市商业区停车位紧张场景下的电动汽车充电车位利用率，实现对电动汽车有序充电行为的规范和引导。 (4)基于电力市场中微网群与电动汽车之间可以进行多种方式的能量互动，本文构建一种适用于双微网互动场景的电动汽车有序充放电需求响应策略。提出一种基于ADMM-Gurobi混合求解策略的解决方案:采用ADMM算法对基于需求响应的两个双微网合作运行纳什谈判子问题进行迭代求解，得到最优经济效益下各主体间交互功率与交易电价，进而使用Gurobi求解得到两组考虑用户充放电意愿的放电电价满意解。研究结果表明，本文模型可以有效提升微网间能量互济能力，获得各参与主体经济最优的需求响应放电价格，实现对电动汽车参与V2G需求响应与多能互补的有效激励。 |
| 作者： | 张杰 |
| 专业： | 控制科学与工程；系统工程 |
| 导师： | 师瑞峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北电力大学(北京) |
| 学位年度： | 2022 |
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