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电动汽车充电需求及充电系统运营效率研究
| 论文题名： | 电动汽车充电需求及充电系统运营效率研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电需求;充电系统;运营效率 |
| 摘要： | 随着全球经济的不断发展，工业化水平的不断提高，化石能源被不断消耗，随之而来的二氧化碳排放引发的全球变暖问题日益加剧。新能源科技成为解决当前能源短缺和全球变暖问题的有效方案，新能源汽车是新能源科技在交通领域的应用。不论是在解决能源危机、全球变暖问题上还是未来的自动驾驶领域上，新能源汽车都将是一种理想的解决方案。当前各国政府都在大力发展新能源汽车产业，新能源汽车规模日益壮大，而伴随着大规模电动汽车接入电网，同时也会增加电网的波动性给电网带来一系列的不安全因素。因此，对电动汽车充电需求（负载）时空分布的研究以及充电系统效率的研究对于促进新能源汽车产业发展具有重要的实际意义。针对以上问题，本文的主要工作如下： 本文对城市电动汽车充电需求的时空分布以及充电系统运营效率进行了研究。通过2017美国全国家庭出行调查数据（2017NationalHouseholdTravelSurvey，2017NHTS）出行数据提取了用户出行链时空特性的概率分布模型用于出行者的日出行活动仿真，并基于效用函数考虑出行者的理性人假设及其个体偏好的异质性，构建了充电选择行为模型。根据研究问题的特点，通过多智能体系统（MultiAgentSystem，MAS）构建了充电需求时空分布分析框架，并对不同充电定价策略下的充电需求做出了差异性分析。最后，针对充电系统的各个参与方搭建了充电请求拒绝率、充电设施利用率、充电需求波动率三个维度的指标，研究了不同功能区充电设施数量对充电系统的运营效率的影响，验证了充电需求时空分布预测算法的有效性与可扩展性。 案例分析结果表明，分时电价策略在实现削峰填谷效果上具有一定的局限性，家庭充电是出行者主要依赖的充电方式。充电系统运营效率的研究结果表明，不同功能区之间的充电需求存在转移关系，这使得充电设施运营商在不同功能区部署充电设施时拥有更多的灵活性和选择性。同时，用户对工作区的充电设施需求较小，因此，解决好住宅区充电设施的建设规划及运营问题，对于提升充电系统的运营效率具有重要意义。 |
| 作者： | 朱翔 |
| 专业： | 工业工程 |
| 导师： | 凌帅;张剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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