含新能源接入的电动汽车有序充电策略研究

发布时间：2020-07-22 22:29

【摘要】：作为一种环境友好型交通工具,电动汽车在减少人类对传统化石能源的依赖以及温室气体排放方面有着传统汽车不可比拟的优势。但是随着电动汽车普及率的不断提高,大规模电动汽车接入电网充电所产生的影响将不容忽视。虽然电动汽车充电行为的不确定性和随机性很大,但通过有序充电控制方法可以有效降低大规模电动汽车充电负荷带来的不利影响,甚至可以将其视为一种消纳新能源出力的储能工具。风能,作为一种清洁能源,近些年在国家风电产业政策的激励下得到了飞速发展。但由于风能具有较强的间歇性和不稳定性,导致风电并网存在很大问题,弃风限电现象屡出不穷。如果能够利用电动汽车充电这一新增的负荷对新能源如风电出力进行有效消纳,就能够同时解决这两大难题。因此,研究电动汽车有序充电的管理策略,对于缓解电网压力和消纳新能源等问题具有理论和现实意义。本文主要开展了以下工作:(1)针对电动汽车充电负荷的特点和危害,分别从电网侧、运营商侧和用户侧三个角度详细总结了大规模电动汽车充电负荷给电网、充电站运营商和电动汽车用户所带来的影响,并从目标模型、约束条件、优化方法等方面分类比较了国内外现有充电策略的不同。(2)针对电动汽车不同的充电模式需求,建立电动汽车出行模型,包括出行时间分布模型、返回时间分布模型、充电行为模型等。首先,分析统计了电动汽车用户的出行和返回时间及路程分布数据,采用正态分布模型对出行时间和返回时间进行仿真。(3)针对含有新能源接入的居民区充电场景,建立了风电预测出力模型以及居民小区模型,构建了以充电成本、电池荷电状态为指标的用户满意度和新能源消纳比例目标函数模型。(4)针对构造的函数模型,利用多目标进化算法SPEA-Ⅱ和NSGA-Ⅱ求解。首先,利用ZDT经典测试函数对两个算法进行测试,然后在构建的含有新能源接入的居民小区电动汽车充电场景中优化具体的问题与模型,在电动汽车渗透率0.5和0.8的两种情况下,优化电动汽车充电的起始时间段,比较分析获得的两组Pareto非支配解。最后,运用TOPSIS方法根据决策者不同的喜好进行决策,并做敏感性分析。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.8;TM73
【图文】：

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显然走在了世界前列。特别是丹麦的“零碳”绿色发展模式成为了令球能源安个与供逡逑应最为成功的“实验室”。其推出的《能源战略２０５０》是全球第？个完仝不；＾要化石逡逑能源的国家战略。图２－１为欧洲可再生能源发展规划的目标。逡逑欧洲可再牛能源发展规划逡逑！００00逡逑１００°0逡逑８00ｂ邋６０0，逡逑７０Ｈ逦５５Ｈ逡逑６0ｎ逡逑５０。。逦；逦；逡逑４４）００逦专逡逑：。瞧：：ｗ邋．逡逑Ｅ．Ｕ．欧盟逦Ｇｅｒｍａｎｙ德国逦Ｄｅｎｍａｒｋ丹麦逡逑ａ邋２０５０年■２０２０年逡逑图２－１未来能源结构发展趋势一欧洲逡逑随着可Ｗｋ能源在欧洲地Ｋ的普及，尤Ｋ？足风电的配比卩１额逐渐增大，Ｋ电并逡逑网的问题渐渐显露出来。在能源转型方面，德国、丹走等１：｜彳家遭受严？的“弃风”问逡逑２０１７年，德国有三分之一的发电量来自可再生能源，包括陆上风电、海卜－风电逡逑和光伏发电等。其中，德国北部和东北部各州的陆上风电山＇比超过２／３，明品供过于逡逑求，而南方各州则面临电力供应不足的问题。风资源充裕时，大量的风电涌入降低逡逑了电力市场的价格，但却无法向南方输送多余的电力，导致了弃风现象。相较于德逡逑丨１１

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平北ｔｉｉ力人学硕士￥位论文逦逡逑网以及风电相互作用优化。提出将可再，Ｉ：新能源、电动汽车融入到虚ｉｒｔｕａｌ邋Ｐｏｗｅｒ邋Ｐｌａｎｔ）的想法，简称邋ＥＶＰＰ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ邋Ｖｅｈｉｃｌｅ邋Ｖｉｒｔｕａｌ邋Ｐｏｗｅｒ邋Ｐｌａｎｔ示。在ＥＤＩＳＯＮ项目Ｗｏｒｋ邋Ｐａｃｋａｇｅ邋３中，电动汽车被视为一种分布Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋Ｒｅｓｏｕｒｃｅ），Ｖ２Ｇ邋（Ｖｅｈｉｃｌｅ－ｔｏ－Ｇｒｉｄ）技术被用来优化的充放电，以实现满足电动汽乍用户能源需求的同T提高并网风电消纳。逡逑

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