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电动汽车充电电价时段划分方法及有序充电策略研究
| 论文题名： | 电动汽车充电电价时段划分方法及有序充电策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电电价;时段划分方法;差分算法;模糊聚类;有序充电 |
| 摘要： | 面对世界范围内能源危机与环境污染两大问题，电动汽车以其节能、环保的特点，将成为汽车产业未来发展的主要方向。然而电动汽车充电行为在时间和空间上具有随机性，规模化电动汽车的无序充电可能会对配电网的负荷、运行和规划造成影响。因此，对电动汽车的充电控制进行深入研究具有重要的理论和实际意义。 本文围绕基于充电分时电价的电动汽车有序充电策略控制方法进行研究，主要工作如下: (1)从电动汽车类型和充电模式两方面分析了电动汽车的充电特点;分析了规模化、带有随机性的电动汽车充电对配电网的负荷、运行和规划造成的影响以及充电设备产生的谐波对系统正常运行产生的威胁;提出了利用“削峰填谷”方法减小电动汽车充电对配电网负荷的影响，减少配电网的投资并降低线路损耗。 (2)分析了影响电动汽车负荷建模的因素，提出了从动力电池的充电特性、充电电量以及电动汽车的充电时间三个方面实现对电动汽车充电负荷的建模;利用蒙特卡洛方法对电动汽车充电行为进行模拟;利用电动汽车充电行为的统计数据和理论推理数据，以北京市某一局域配电网为例，对电动汽车无序充电进行仿真，仿真结果表明:无序充电造成局域配电网负荷峰上加峰、负荷曲线波动加剧。 (3)以负荷曲线方差最小和峰值负荷最小作为电网侧充电策略控制目标，以充电费用最小和结束充电时间最早作为用户侧充电策略控制目标，形成多目标有序充电控制策略，利用差分进化算法进行求解。有序充电仿真结果表明:有序充电策略可以分散电动汽车负荷，安排电动汽车在电价相对低的时段充电。但是峰值负荷最小和充电费用最低的目标矛盾无法协调，造成部分时段仍然出现峰上加峰的现象。 (4)通过模糊聚类算法将局域配电网负荷数据划分为峰、平、谷负荷时段，对局域配电网负荷曲线的波动特点进行辨识，以发掘更多的可充电时间，并根据用户响应度确定时段属性，完成充电电价的时段划分。算例仿真结果表明:充电电价峰平谷时段划分与局域配电网的峰平谷负荷水平保持一致;优化后的有序充电策略在满足电动汽车用户的充电需求和对电网负荷削峰填谷方面效果显著。 |
| 作者： | 孙晓明 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王玮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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