电动汽车充电负荷预测方法与充电控制策略研究

发布时间：2017-10-30 03:33

  本文关键词：电动汽车充电负荷预测方法与充电控制策略研究

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【摘要】：随着科技的进步和经济的发展,交通越来越便捷,但与此同时交通领域带来的碳排放量也快速升高,能源短缺和生态环境恶劣的问题随之而来。电动汽车作为新能源交通工具,在节约能源,减少环境污染等方面具备传统汽车无法比拟的优势,因此,世界各国都在大力发展电动汽车。但是随着大规模的电动汽车接入电网,电动汽车充电负荷在时间和空间上的随机性强的特点给电网稳定运行和控制带来了挑战。为了应对大规模电动汽车接入电网带来的影响以及促进电动汽车的发展,电动汽车负荷预测的理论研究必不可少。因此本文主要讨论电动汽车充电负荷预测方法,并针对无序充电对电网带来的负面影响,提出了一定的解决方案。主要内容包括以下几个方面:分析了国内外电动汽车的发展概况,并且对电动汽车充电负荷特点及影响因素进行了分析,重点对电动汽车运行规律、电池特性、电能补给方式、电动汽车类型以及电动汽车发展规模几个因素进行了分析和研究,为充电负荷计算方法作基础。然后以私家车为例,对其驾驶行为,充电方式,充电特性进行了分析,根据传统燃油汽车的统计数据建立了日行驶里程以及充电起始时间的概率分布模型,对北京地区的电动汽车数量进行了预测,应用蒙特卡洛方法模拟计算充电负荷,预测未来的充电负荷曲线,并根据曲线分析了充电负荷对电网的影响。提出了一种基于模糊推理的电动汽车负荷预测方法,根据电动汽车的出行特性以及在各个出行目的的停车需求,对用户在各个目的地是否决定充电的过程进行了仿真,建立在各个出行目的地充电可能性的隶属度函数,并对各个时间点的停车地点,停车需求进行了分析,结合预测的北京地区电动汽车保有量对电动汽车负荷进行了预测。该方法能更好的模拟电动汽车实际的充电过程,其负荷预测曲线对电动汽车电池的设计以及电网的规划运行更具实际意义。最后分析了电动汽车与传统电网之间的矛盾,提出解决这些矛盾的方法是在智能电网环境下对电动汽车充放电进行控制,分析了单向有序充电的控制策略以及电网和电动汽车双向互动技术,并建立了电动汽车有序充电模型和双向充放电模型,进行了算例仿真,并根据仿真结果分析了采取控制措施后,电动汽车接入电网对原负荷曲线的影响。
【关键词】：电动汽车 充电负荷预测 蒙特卡洛模拟 模糊推理 智能电网 有序充电 电动汽车与电网互动
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM715
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 选题背景及意义11-14
• 1.2.1 电动汽车发展概况11-13
• 1.2.2 电动汽车负荷预测的意义13-14
• 1.3 国内外研究现状14-17
• 1.3.1 无序充电负荷研究现状15-16
• 1.3.2 充放电控制策略研究现状16-17
• 1.4 课题来源17
• 1.5 本文主要工作17-19
• 第2章 电动汽车充电负荷特点及影响因素19-27
• 2.1 电动汽车充电特点及接入电网方式分析19-20
• 2.1.1 常规充电19
• 2.1.2 快速充电19-20
• 2.1.3 换电模式20
• 2.2 电动汽车充电负荷的影响因素分析20-26
• 2.2.1 电动汽车运行规律20-23
• 2.2.2 电能补给方式23-24
• 2.2.3 电池类型24-25
• 2.2.4 电动汽车保有量25
• 2.2.5 电动汽车类型25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 电动汽车充电负荷功率分布特点及其计算方法27-35
• 3.1 私家车充电负荷分析27-29
• 3.1.1 运行规律27-28
• 3.1.2 充电方式28
• 3.1.3 电池充电特性28-29
• 3.2 充电负荷功率的计算方法29-31
• 3.2.1 蒙特卡洛模拟方法29
• 3.2.2 电动汽车充电负荷计算方法29-31
• 3.3 算例分析31-34
• 3.3.1 电动汽车保有量预测32
• 3.3.2 参数设置及收敛性分析32-34
• 3.3.3 预测结果34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 基于模糊推理的电动汽车充电负荷预测35-43
• 4.1 电动汽车出行特性分析35-36
• 4.1.1 出行目的35
• 4.1.2 居民区的停车时间和时长分析35-36
• 4.1.3 工商业区的停车时间和时长分析36
• 4.1.4 出行距离36
• 4.2 模糊推理系统36-39
• 4.2.1 隶属度函数的建立37-38
• 4.2.2 模糊规则表及去模糊化38-39
• 4.3 算例分析39-40
• 4.4 仿真结果40-41
• 4.5 本章小结41-43
• 第5章 智能电网环境下的充电负荷控制43-52
• 5.1 电动汽车与传统电网矛盾分析43-44
• 5.2 电动汽车与智能电网的互动44-45
• 5.3 智能电网环境下对电动汽车的充放电控制45-47
• 5.3.1 单向有序充电模式46
• 5.3.2 电动汽车与电网的双向互动模式46-47
• 5.4 算例分析47-51
• 5.4.1 单向有序充电模式47-49
• 5.4.2 双向充放电模式49-51
• 5.5 本章小结51-52
• 结论52-54
• 参考文献54-59
• 致谢59-60
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录60-61
• 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目目录61

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本文编号：1115946