低碳背景下高速公路换电站的容量优化配置研究

发布时间：2023-04-16 10:21

　　电动汽车由于其在节能减排方面有较大的优势,发展电动汽车是缓解环境压力和保障能源安全的重要途径。近年来在国家的倡导下电动汽车逐渐普及开来,但是电动汽车电池容量有限,行驶距离比燃油车较短,尤其电动汽车行驶在高速公路上,很可能因为电能不足而无法到达目的地。因此在高速公路上建设电动汽车换电站可以克服电动汽车续航能力短的问题。而对于电动汽车换电站的容量规划是最基本的问题,本文在低碳背景下对换电站容量优化配置问题进行了研究。针对以上问题,本文在低碳背景下以高速公路换电站为对象,研究换电站的容量优化问题,同时在模型中加入灵活碳捕集机组和风电,研究其对换电站容量的影响,主要研究内容包括:首先,分析了高速公路换电站、碳捕集电厂和风电的特点。在低碳背景下,针对风电的波动性,利用换电站的充放电可控的特性、碳捕集电厂可减少碳排放与快速调峰特性,将三者有机结合来研究高速公路换电站的容量优化配置是可行的。其次,建立了低碳背景下高速公路换电站容量配置优化模型。研究了换电站、碳捕集电厂和风电的模型,以火电机组的燃料成本、碳排放成本、风电接纳成本和电池损耗成本最小为目标函数,构建了高速公路换电站容量优化配置模型并通过L...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 电动汽车换电站研究现状
        1.2.2 大规模风电并网研究
        1.2.3 风电-储能联合优化
        1.2.4 换电站-风电联合优化
        1.2.5 灵活碳捕集机组的研究现状
    1.3 本文主要工作
第2章 低碳背景下高速公路换电站容量配置研究基础
    2.1 含高速公路换电站的电力系统架构
    2.2 高速公路换电站简介
        2.2.1 高速公路换电站的优势与结构特点
        2.2.2 高速公路换电站换电需求分析
    2.3 低碳背景下碳捕集电厂的运行机制
        2.3.1 碳捕集电厂的能量流分析
        2.3.2 碳捕集电厂运行出力分析
    2.4 风电特性及其对电网的影响
        2.4.1 风电不确定性
        2.4.2 风电特性对电网的影响
    2.5 Lingo软件的简介
    2.6 本章小结
第3章 高速公路换电站的容量配置模型建模
    3.1 换电站的调度模型
        3.1.1 换电站模型
        3.1.2 电池损耗模型
    3.2 风电接纳成本模型
    3.3 灵活碳捕集的电碳模型
    3.4 综合考虑风电场和碳捕集下的换电站容量优化配置
        3.4.1 系统的目标函数
        3.4.2 约束条件
        3.4.3 Lingo求解模型
    3.5 本章小结
第4章 多场景下高速公路换电站容量优化配置算例研究
    4.1 算例参数
    4.2 算例分析
        4.2.1 换电站与火电机组的联合分析
        4.2.2 换电站与灵活碳捕集机组的联合分析
        4.2.3 换电站与风电场的联合分析
        4.2.4 换电站、风电场与碳捕集电厂结合下的换电站容量分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
附录



本文编号：3791299