电动汽车新能源充电系统规划与运行策略研究

发布时间：2023-02-15 18:37

　　在新能源汽车强国战略的支持下,随着动力电池安全耐久性能的提升和成本的降低,电动汽车正迎来蓬勃发展的产业新时代。布局合理、运行科学的充电系统为车主提供智慧高效、经济低碳的充电服务,是电动汽车可持续增长的保障。电力系统是电动汽车主要能量来源,作为耦合交通网和电力网的泛在物联设备与用户侧海量分布式储能,电动汽车的规模化发展将给电力系统向清洁化、柔性化、多元化和互动化转型带来重大的机遇与挑战。针对电动汽车充电系统在宏观规划和具体运行中的实际问题,基于电动汽车充电实测数据,面向工程应用需求,本文从充电行为建模、基础设施配置和台区级有序充电调度等方面展开了研究,主要工作如下:采用基于数据驱动的方法,分析各充电行为参数的概率特性,验证充电行为时间参数之间的相关关系,并应用Copula方法对其进行定量建模。通过充电开始时刻、持续时长和充电电量的概率分布与相关关系描述电动汽车充电行为特性。建立包含聚合充电管理和新能源、储能功率分配的有序充电策略模型,并设计新能源充电系统性能的定量评价指标,在此基础上,从宏观角度出发,考虑电动汽车有序充电潜力,采用双层优化方法,研究快慢充设施比例、新能源与储能配比等充电系...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电动汽车与电网互动概述
    1.3 电动汽车新能源充电系统规划与运行策略国内外研究现状
        1.3.1 电动汽车充电行为建模
        1.3.2 充电基础设施规划
        1.3.3 充电系统协同调度
    1.4 本文的研究内容与意义
第二章 基于相关性分析的电动汽车充电行为特性建模
    2.1 数据的获取与处理
    2.2 基于核密度估计的充电行为时间特性分析
        2.2.1 核密度估计方法
        2.2.2 窗口宽度的选择
        2.2.3 充电开始时刻与持续时长的相关性验证
    2.3 基于时间特性的电动汽车充电行为分类
    2.4 基于Copula函数的多类型充电行为时间-能量特性分析
        2.4.1 Copula方法分析充电行为参数相关结构的优越性
        2.4.2 Copula函数形式与参数的选择方法
        2.4.3 Copula函数选择结果与分析
    2.5 电动汽车充电行为特性的验证
        2.5.1 电动汽车充电行为随机模拟
        2.5.2 模拟与实测数据的对比
    2.6 本章小结
第三章 考虑有序充电潜力的新能源充电系统规划
    3.1 电动汽车充电策略模型
        3.1.1 单台电动汽车充电行为管理
        3.1.2 计及新能源与储能的功率分配
        3.1.3 模型的离散化
    3.2 新能源充电系统双层规划方法
        3.2.1 新能源充电系统性能指标
        3.2.2 上层规划:基于遗传算法的优化配置搜索
        3.2.3 下层规划:基于有序充电策略的性能指标优化
    3.3 算例分析
        3.3.1 快、慢充电设施配比度的影响
        3.3.2 有序充电策略、储能配置与充电设施布局的影响
        3.3.3 新能源充电系统规划总体建议
    3.4 本章小结
第四章 面向台区平衡的光储充一体化系统调度策略
    4.1 台区平衡的关键元素分析
        4.1.1 面向台区平衡的业务架构
        4.1.2 有序充电的实现方式
        4.1.3 新能源出力与常规负荷的不确定性
    4.2 基于随机预测控制的光储充一体化系统调度模型
        4.2.1 基于SMPC的调度架构
        4.2.2 预测模型与场景选取
        4.2.3 优化目标与约束条件
        4.2.4 模型求解方法
    4.3 算例分析与应用实践
        4.3.1 自治平衡模式
        4.3.2 调度响应模式
        4.3.3 南京北苑之星小区应用实践
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 研究工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果



本文编号：3743623