小区电动汽车群有序充电策略优化

发布时间：2017-08-04 05:31

  本文关键词：小区电动汽车群有序充电策略优化

  更多相关文章： 电动汽车群 有序充电 蒙特卡洛模拟法 梯形充电

【摘要】：随着全球性能源安全和环境污染问题日益严重,电动汽车(Electric Vehicle, EV)的零(低)排放、高效能以及不依赖于化石能源等优势,近些年受到各国政府和工业界的广泛关注,电动汽车的推广和使用被视为应对能源和环境问题的重要突破口。随着电动汽车保有量的逐年提升,大量电动汽车接入电网无序充电,会严重威胁到配电网的安全和经济运行。因此,有必要对电动汽车有序充电策略进行研究。本文针对小区电动汽车群,研究了小区交流充电桩的接入和控制模式,提出了以能量需求为向导的电动汽车有序充电控制策略,并对该策略进行了优化,具体研究内容如下：1)从影响电动私家车电力需求的因素入手,分别分析了电池的三段式充电特性、车辆返回时间和电池充电电量等影响因素,建立了单台电动汽车的充电需求模型。以某小区配电网负荷为仿真算例,运用蒙特卡洛方法对用户的充电需求进行模拟,并对该小区车辆无序充电行为进行仿真。结果表明：电动汽车即插即充式无序充电模式会进一步拉大居民小区总负荷峰谷差值,造成“峰上加峰”现象,威胁到电网的安全稳定运行。2)对小区充电桩采用“群管群控”的控制模式,将整个小区的电动汽车群充电系统分为设备层、控制层、调度层和平台层四层结构。对以能量需求为向导的电动汽车有序充电策略进行设计,通过小区电动汽车需求的总能量确定目标总负荷功率,在时间维度上把电动汽车所需求的能量分配到负载曲线上,使总负荷曲线相对平直稳定。有序充电仿真结果表明：有序充电策略能够有效地分散电动汽车负荷,安排车辆在电网低谷时段充电,降低了用户充电成本和小区日负荷曲线的波动性。3)在小区实时负荷难以获取的情况下,利用分时电价的划分时段和变压器容量来模拟小区基础负荷,实现电动汽车的有序充电。引入梯形充电功能,避免模拟小区基础负荷在峰谷转换时刻出现的功率突变现象,优化了控制结果,使其具有更高的可行性和实用性。仿真结果表明,模拟小区基础负荷情况下,加入梯形充电功能的有序充电控制策略能满足用户充电需求,避免了功率突变现象,抑制电网负荷波动效果显著：优化后的控制策略可以长时间稳定运行,适用于大规模电动汽车有序充电在线控制。
【关键词】：电动汽车群 有序充电 蒙特卡洛模拟法 梯形充电
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM910.6
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 课题研究背景和意义14-17
• 1.1.1 电动汽车的国内外发展现状14-17
• 1.2 电动汽车有序充电研究现状17-20
• 1.2.1 按照控制方式分类18
• 1.2.2 按照优化层面分类18-19
• 1.2.3 按照功率流动方向分类19-20
• 1.3 本文的研究工作20-22
• 第二章 电动汽车接入电网的影响22-28
• 2.1 电动汽车充电模式22-23
• 2.1.1 常规充电22
• 2.1.2 快速充电22
• 2.1.3 机械充电22-23
• 2.1.4 无线充电23
• 2.2 电动汽车负荷对电力系统的影响23-25
• 2.2.1 电动汽车负荷对输电网的影响23-24
• 2.2.2 电动汽车负荷对配电网的影响24-25
• 2.3 削峰填谷对降低损耗的作用25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 电动汽车充电负荷模型建立28-37
• 3.1 影响电动汽车负荷的因素28-31
• 3.1.1 电动汽车的电池特性28-29
• 3.1.2 车辆返回时间29-31
• 3.1.3 电动汽车电池充电电量31
• 3.2 电动汽车充电负荷模型31-34
• 3.2.1 蒙特卡洛模拟方法31-32
• 3.2.2 单台电动汽车充电需求模型32-33
• 3.2.3 充电负荷建模过程33-34
• 3.3 无序充电仿真算例34-36
• 3.3.1 算例设计34
• 3.3.2 算例结果分析34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 电动汽车群有序充电控制策略37-48
• 4.1 有序充电控制的必要性37-38
• 4.2 小区充电桩的接入和控制38-40
• 4.2.1 小区充电桩控制模式38-40
• 4.2.2 有序充电控制平台原理40
• 4.3 有序充电策略40-44
• 4.3.1 基于能量需求的控制策略40-41
• 4.3.2 确定目标总负荷功率41-42
• 4.3.3 车辆充电优先级42-43
• 4.3.4 分时电价43-44
• 4.4 有序充电仿真算例44-46
• 4.4.1 算例设计44-45
• 4.4.2 算例结果分析45-46
• 4.5 本章小结46-48
• 第五章 有序充电策略综合优化48-57
• 5.1 模拟小区基础负荷的有序充电策略48-51
• 5.1.1 基于分时电价模拟基础负荷曲线48-49
• 5.1.2 算例设计49
• 5.1.3 算例结果49-50
• 5.1.4 算例分析50-51
• 5.2 梯形充电策略51-53
• 5.2.1 梯形充电功能51
• 5.2.2 梯形充电仿真结果51-53
• 5.2.3 梯形充电仿真结果分析53
• 5.3 长期运行结果53-55
• 5.3.1 多天运行测试53-55
• 5.3.2 运行时间测试55
• 5.4 本章小结55-57
• 第六章 结论与展望57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 未来工作展望58-59
• 参考文献59-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间发表的学术论文65-66
• 学位论文评拥及答巧情况表66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵清,徐衍亮,安忠良,许家群,齐瑞贵;电动汽车的发展与环境保护[J];沈阳工业大学学报;2000年05期

2 章超,易家玉;全球电动汽车发展迅猛[J];大众用电;2000年09期

3 章超;开发电动汽车市场前景广阔[J];大众用电;2000年09期

4 ;戴-克公司第四代电动汽车[J];重型汽车;2000年04期

5 ;电动汽车是中国汽车业赶超发达国家的重要切入点[J];电器工业;2001年12期

6 徐新明;环保电动汽车时代谁执牛耳[J];发明与革新;2001年04期

7 焦庆丰;电动汽车前景广阔[J];大众用电;2001年03期

8 刘茂理;云南需要电动汽车[J];云南交通科技;2001年01期

9 丛晓杰;电动汽车:推动世界的绿色动力[J];中国石油;2001年09期

10 豪彦;21世纪世界汽车工业发展趋势(三)——电动汽车[J];汽车与配件;2001年Z1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 宋翔;;电动汽车是未来的趋势[A];重庆汽车工程学会2008年学术会议论文集[C];2008年

2 贾爱芹;;浅谈电动汽车推广的实现途径[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年

3 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

4 伦景光;;电动汽车在中国的发展前景[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年

5 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006年

6 张炳力;赵韩;;贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

7 张杰;;电动汽车发展需要更多“绿灯”[A];西南汽车信息：2013年第7期（总第328期）[C];2013年

8 姚勇;刘林生;顾健辉;陈林;李科江;赵晓;;电动汽车发展对配电网的影响及对策[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

9 蒋惠琴;欧万彬;鲍健强;叶瑞克;;电动汽车:引领城市低碳交通的未来[A];生态城市建设与生态危机管理——中国未来研究会2010年学术年会论文集[C];2010年

10 李晓勤;鲁植雄;逄小凤;;浅述电动汽车的研究现状与发展趋势[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者陈兴安;电动汽车引领奥运时尚[N];中国经营报;2002年

2 贾俊国;公司推动电动汽车发展试点实施方案座谈会在上海召开[N];国家电网报;2007年

3 孙逢春;助推电动汽车发展意义重大[N];国家电网报;2007年

4 本报记者 葛胜征;奥运会 世博会重点采购电动汽车[N];政府采购信息报;2007年

5 本报记者 刘辉邋李层;发展电动汽车 国网抢得先机[N];中国电力报;2007年

6 记者 张静;电动汽车产业发展论坛召开[N];经济日报;2009年

7 孙萌萌;工信部召集各方落实电动汽车政策[N];人民政协报;2009年

8 本报实习记者 杨冬;电动汽车能否顺利驶入“产业化时代”[N];中国知识产权报;2009年

9 柯芸;应加快建立电动汽车研发支撑体系[N];中国高新技术产业导报;2008年

10 本报记者 张凤宇;电动汽车中国汽车业的新机遇[N];中国信息报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 胡超;电动汽车无线供电电磁耦合机构能效特性及优化方法研究[D];重庆大学;2015年

2 张虹;考虑电动汽车聚合站的主动配电网动态优化调度[D];华北电力大学;2015年

3 宋世欣;分布式驱动电动汽车控制策略及硬件在环实验研究[D];吉林大学;2015年

4 张迪;电动汽车充\换电设施选址模型研究[D];华中科技大学;2015年

5 徐浩;面向规模化电动汽车入网的充电站布局优化及有序充电策略研究[D];华中科技大学;2015年

6 张斌;电动汽车永磁同步驱动电机电磁热设计研究[D];华中科技大学;2015年

7 方支剑;计及电池与电网影响的电动汽车充换电控制[D];华中科技大学;2015年

8 邵艾博（Khalid,Muhammad Shoaib）;可再生能源和电动汽车一体化管理对多模微电网稳定性的影响分析[D];华中科技大学;2015年

9 刘瑜俊;电动汽车储能特性及其配置方法研究[D];东南大学;2015年

10 强浩;计及无线充电的电动汽车对电网的影响研究[D];东南大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 寇凌峰;电动汽车大规模接入对电网的影响分析[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 黄润;电动汽车入网对电网负荷影响的研究[D];上海交通大学;2012年

3 杨俊秋;电动汽车充放电容量预测及控制策略的优化研究[D];北京交通大学;2012年

4 薛红红;电动汽车与电网互动技术之协调充电策略探究[D];华中师范大学;2012年

5 许恬;我国当前电动汽车潜在消费者的识别与消费行为研究[D];武汉理工大学;2012年

6 唐升卫;电动汽车有序充电研究[D];湖南大学;2012年

7 王传能;电动汽车换电站优化规划研究[D];华北电力大学;2012年

8 张晨曦;电动汽车入网技术及社会综合效益研究[D];浙江大学;2013年

9 何清晨;适用于城市通勤的个人电动汽车设计与研究[D];清华大学;2012年

10 张敏;计及规模化电动汽车充放电负荷的配电网效能分析[D];华北电力大学;2013年

，

本文编号：617963