能源互联网包容下电动汽车储能及气电互联的市场化设计
发布时间：2020-12-15 01:57
我国正在加速推进低碳高效的现代能源体系建设,以电动汽车与气电互联作为重要组成部分的能源互联网将成为这一进程的重要载体。电动汽车不仅具有降低石油消费的直接优势,且在以V2G(vehicle to grid)为代表的电动汽车与电网互动技术支撑下,还能为电网带来可观的储能资源,在削峰填谷、提供系统备用等方面都将极具价值。在电动汽车规模化渗透的前景下,电动汽车储能参与电网运行的调节潜力及其市场化调度不仅有助于避免绿色交通网与电网耦合过程的失配,也将进一步推动节能减排的社会效益。与此同时,天然气作为实现能源供应清洁化的最现实选择,正与电力系统发生多规模的广泛互联,具体实践包括关注多能互济的区域综合能源系统和深度耦合广域气电网络的大型燃气机组。研究不同规模的多能源市场机制对实现合理定价与交易、激励供需响应、提高市场整体效率具有重要意义。针对以上需求,本文分别围绕以下四个关键内容开展具体研究:(1)针对电动汽车储能参与电网调节能力的评估需求,分析所需关键参数,并结合不同互动模式下的实例分析电网应用互动能力的理想效果。基于电动汽车自然特性、车主行为特性和互联设施物理特性,制定无序充电模式与有序充电、有...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
多能流区域综合能源系统结构示意
文献[112]将能源互联网的物理系统部分划分为生产、传输和消费等三个环节，在每个环节均涉及不同规模、不同特征的多能耦合，其中，火电机组、燃气机组、可再生能源发电机组等属于生产环节，配合电制气等能源转换设备，经过大规模电网、气网的传输环节，流向终端消费环节，消费环节内部又包含小规模能源生产单元，储能单元以及配网、热网、交通网等本地短距离多能流供能网络。文献[113]认为能源互联网因能源系统而生，以电力网络为主导，目的是提升能源系统的运行性能，是互联网理念向能源系统的渗透，强调能源网络的互联，并追求对等开放、广泛分布、双向传输、实时响应等技术特征，而综合能源系统是其服务对象与功能载体。综上，本文认为，能源互联网以电为核心，包含电网、绿色交通网、天然气网、供热网等紧密耦合的能源网络，并依托先进信息通信与网络技术建立广泛、智能、实时的信息网络，能源网络深度协同，信息网络间高度共享，并在先进的市场治理机制下，逐步形成开放、对等的多层次、多类型能源市场，实现资源配置与经济效益的共赢。图 1-2 是本文梳理的能源互联网包容下的多主体、多能源与多市场要素。其中，电动汽车与气电互联既是支撑能源互联网发展的重要组成部分，而能源互联网推进又将提供先进技术与开放环境以包容电动汽车与气电互联的运行控制与市场化运营。
第 1 章是选题背景与研究意义的介绍。电动汽车与气电互联是实现我国清洁低高效的现代能源体系转型的必由之路，本文以这两方面作为研究的切入点，总车储能与电网互动、不同规模气电互联的研究现状与关键问题，分析中发现网、电网和气网的深度耦合也正是能源互联网的重要组成，而能源互联网又将多能耦合网络的高度互动与市场化运营。第 2 章是调用电动汽车储能的必要性分析。结合无序充电场景以及含 V2G 的有有序充放电等互动情景，以 2030 年我国电网与电动汽车的发展估测为参照，谷差为例，定量分析理想的电动汽车储能的调节效益，指出无序充电下的规模车负荷将显著抬高电网峰荷，而车网互动情景下可以利用规模化电动汽车的储减峰谷差，其调节潜力可被看作兼具功率型与能量型的储能资源，绿色交通网演变为分布式储能网。第 3 章是电动汽车储能参与电力调频市场的策略设计。考虑到参与调频市场将想、但对控制策略要求较高的一种电动汽车储能应用，提出一种以互联设施为聚合、具有快速准确地追踪调频信号能力的互动策略。首先分析以互联设施为图 1-3 本文章节结构与主要研究内容
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国天然气市场发展历程及启示[J]. 郜峰,马宝玲,耿长波,王曦. 资源与产业. 2013(05)
[2]电动汽车作为电力系统储能应用潜力研究[J]. 刘坚,胡泽春. 中国能源. 2013(07)
[3]大规模电动汽车充电需求及影响因素[J]. 杨冰,王丽芳,廖承林. 电工技术学报. 2013(02)
[4]电动汽车充电负荷与调度控制策略综述[J]. 王锡凡,邵成成,王秀丽,杜超. 中国电机工程学报. 2013(01)
[5]模型预测控制——现状与挑战[J]. 席裕庚,李德伟,林姝. 自动化学报. 2013(03)
[6]大规模电动汽车充放电优化控制及容量效益分析[J]. 罗卓伟,胡泽春,宋永华,徐智威,阳岳希,刘辉. 电力系统自动化. 2012(10)
[7]电动汽车V2G技术综述[J]. 刘晓飞,张千帆,崔淑梅. 电工技术学报. 2012(02)
[8]混合状态下城市快速路交通流短时预测[J]. 董春娇,邵春福,诸葛承祥. 物理学报. 2012(01)
[9]燃气电厂天然气短期订购优化决策[J]. 庄晓丹,洪元瑞,甘德强. 电力系统自动化. 2009(10)
博士论文
[1]关于均衡约束数学规划理论和算法的若干研究[D]. 郭磊.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]电动汽车参与电力系统调频控制策略研究[D]. 陈文.华北电力大学(北京) 2016
本文编号：2917427
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
多能流区域综合能源系统结构示意
文献[112]将能源互联网的物理系统部分划分为生产、传输和消费等三个环节，在每个环节均涉及不同规模、不同特征的多能耦合，其中，火电机组、燃气机组、可再生能源发电机组等属于生产环节，配合电制气等能源转换设备，经过大规模电网、气网的传输环节，流向终端消费环节，消费环节内部又包含小规模能源生产单元，储能单元以及配网、热网、交通网等本地短距离多能流供能网络。文献[113]认为能源互联网因能源系统而生，以电力网络为主导，目的是提升能源系统的运行性能，是互联网理念向能源系统的渗透，强调能源网络的互联，并追求对等开放、广泛分布、双向传输、实时响应等技术特征，而综合能源系统是其服务对象与功能载体。综上，本文认为，能源互联网以电为核心，包含电网、绿色交通网、天然气网、供热网等紧密耦合的能源网络，并依托先进信息通信与网络技术建立广泛、智能、实时的信息网络，能源网络深度协同，信息网络间高度共享，并在先进的市场治理机制下，逐步形成开放、对等的多层次、多类型能源市场，实现资源配置与经济效益的共赢。图 1-2 是本文梳理的能源互联网包容下的多主体、多能源与多市场要素。其中，电动汽车与气电互联既是支撑能源互联网发展的重要组成部分，而能源互联网推进又将提供先进技术与开放环境以包容电动汽车与气电互联的运行控制与市场化运营。
第 1 章是选题背景与研究意义的介绍。电动汽车与气电互联是实现我国清洁低高效的现代能源体系转型的必由之路，本文以这两方面作为研究的切入点，总车储能与电网互动、不同规模气电互联的研究现状与关键问题，分析中发现网、电网和气网的深度耦合也正是能源互联网的重要组成，而能源互联网又将多能耦合网络的高度互动与市场化运营。第 2 章是调用电动汽车储能的必要性分析。结合无序充电场景以及含 V2G 的有有序充放电等互动情景，以 2030 年我国电网与电动汽车的发展估测为参照，谷差为例，定量分析理想的电动汽车储能的调节效益，指出无序充电下的规模车负荷将显著抬高电网峰荷，而车网互动情景下可以利用规模化电动汽车的储减峰谷差，其调节潜力可被看作兼具功率型与能量型的储能资源，绿色交通网演变为分布式储能网。第 3 章是电动汽车储能参与电力调频市场的策略设计。考虑到参与调频市场将想、但对控制策略要求较高的一种电动汽车储能应用，提出一种以互联设施为聚合、具有快速准确地追踪调频信号能力的互动策略。首先分析以互联设施为图 1-3 本文章节结构与主要研究内容
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国天然气市场发展历程及启示[J]. 郜峰,马宝玲,耿长波,王曦. 资源与产业. 2013(05)
[2]电动汽车作为电力系统储能应用潜力研究[J]. 刘坚,胡泽春. 中国能源. 2013(07)
[3]大规模电动汽车充电需求及影响因素[J]. 杨冰,王丽芳,廖承林. 电工技术学报. 2013(02)
[4]电动汽车充电负荷与调度控制策略综述[J]. 王锡凡,邵成成,王秀丽,杜超. 中国电机工程学报. 2013(01)
[5]模型预测控制——现状与挑战[J]. 席裕庚,李德伟,林姝. 自动化学报. 2013(03)
[6]大规模电动汽车充放电优化控制及容量效益分析[J]. 罗卓伟,胡泽春,宋永华,徐智威,阳岳希,刘辉. 电力系统自动化. 2012(10)
[7]电动汽车V2G技术综述[J]. 刘晓飞,张千帆,崔淑梅. 电工技术学报. 2012(02)
[8]混合状态下城市快速路交通流短时预测[J]. 董春娇,邵春福,诸葛承祥. 物理学报. 2012(01)
[9]燃气电厂天然气短期订购优化决策[J]. 庄晓丹,洪元瑞,甘德强. 电力系统自动化. 2009(10)
博士论文
[1]关于均衡约束数学规划理论和算法的若干研究[D]. 郭磊.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]电动汽车参与电力系统调频控制策略研究[D]. 陈文.华北电力大学(北京) 2016
本文编号：2917427
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