集中型充电站的容量规划及有序充电研究

发布时间：2017-07-19 04:10

  本文关键词：集中型充电站的容量规划及有序充电研究

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【摘要】：随着电动汽车的普及和电池技术的不断提高,特别是环保要求的不断提高,促使电动汽车的数量大规模发展,并以逐步替代燃油汽车为发展趋势。在国家电网公司“集中充电,统一配送”的指导思想下,采用换电池模式和建设大规模集中型充电站,是当前电动汽车产业商业发展模式中最具竞争力的选择。集中充电站作为大功率负荷对电力系统运行影响较为显著,在一定情况下,还可以和抽水蓄能电厂一样作为电源,在电力系统中用于削峰填谷。基于以上分析,本文对集中型充电站进行了如下研究:首先,给出了电动汽车常规充电、快速充电和电池更换,这三种主要电能补给方式的概念及特点。另外,对“集中充电,统一配送”模式进行了概述,重点分析充换电网络结构和集中充电站关键技术。根据电动汽车的车辆行驶特性,对电动汽车日换电需求进行分析。其次,针对在满足换电需求的前提下,结合电池组的物流配送尽可能降低充电站的投资、运行成本,优化配置集中型充电站动力电池和充电机容量问题,本文建立了基于一定假设条件的电池组配送模型;然后,结合换电需求和物流配送建立了集中充电站运行状态仿真模型,用于目标函数的计算;构建以集中充电站的年费用最小为目标函数,以日换电需求和充电站规模为约束的数学模型;采用细菌群体趋药性(Bacterial Colony Chemotaxis,BCC)算法求解模型。分析了配送计划和充电模式对充电站容量规划的影响,结果表明所提优化模型有效可行,算法合理。最后,对集中充电站的有序充电进行分析研究。基于分时电价机制和电动汽车集中充电站的运营模式,在满足日换电需求的前提下,建立以集中充电站运营费用最低为目标的最优充放电优化模型。在已知充电站容量配置和配送计划的基础上,对模型进行优化求解。算例表明,本文所提优化模型简单有效,有利于提高充电站运营的经济性。
【关键词】：电动汽车 集中型充电站 充电模式 容量规划 有序充电 BCC
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM910.6;U491.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 课题研究目的和意义11-12
• 1.3 课题研究现状12-15
• 1.3.1 电动汽车充电站规划研究现状12-14
• 1.3.2 电动汽车充电站有序充电研究现状14-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-16
• 第2章 电动汽车充电模式及换电需求分析16-25
• 2.1 电动汽车充电模式分析16-19
• 2.1.1 电动汽车充电模式16-18
• 2.1.2 电动汽车充电模式比较18-19
• 2.2“集中充电、统一配送”模式19-21
• 2.2.1 集中充—换电系统运营体系19-21
• 2.2.2 集中型充电站的关键技术21
• 2.3 电动汽车换电需求分析21-24
• 2.3.1 电动汽车换电需求影响因素22-23
• 2.3.2 电动汽车换电需求常用模型23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 考虑电池组配送的集中型充电站容量规划研究25-39
• 3.1 集中型充电站的配送建模25-27
• 3.1.1 假设条件25-26
• 3.1.2 配送模型26-27
• 3.2 集中型充电站运行状态建模27-29
• 3.2.1 充电状态27-29
• 3.2.2 电池组入网放电状态29
• 3.3 集中型充电站容量规划模型29-33
• 3.3.1 目标函数29-31
• 3.3.2 约束条件31-32
• 3.3.3 优化模型求解32-33
• 3.4 算例分析33-38
• 3.4.1 研究对象与基础数据33-34
• 3.4.2 优化配置结果分析34-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 集中型充电站有序充电研究39-51
• 4.1 集中型充电站有序充电模型39-43
• 4.1.1 假设条件40-41
• 4.1.2 目标函数41
• 4.1.3 约束条件41-43
• 4.1.4 优化模型求解43
• 4.2 算例分析43-50
• 4.2.1 研究对象与基础数据43-44
• 4.2.2 仿真分析44-50
• 4.3 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-57
• 附录57-60
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果60-61
• 致谢61

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本文编号：561125