基于分时电价的电动汽车有序充电优化

发布时间：2017-08-20 12:31

  本文关键词：基于分时电价的电动汽车有序充电优化

  更多相关文章： 电动汽车 短期负荷预测 分时电价 有序充电优化 控制策略

【摘要】：发展电动汽车能减少有害、温室气体的排放和对进口石油的依赖,也可以缓解当前天气的雾霾状况,实现能源的清洁环保利用。规模化电动汽车进行无序充电会对电网的安全稳定运行产生负面影响,为提高电网容纳能力,有必要对电动汽车进行有序充电优化研究。本文首先调查了电动汽车有序充电的研究现状,然后对电动汽车充电负荷进行短期预测,最后针对不同场景、不同用户充电需求及对电网的影响,提出四种电动汽车有序充电优化策略。针对单个电动汽车用户的家庭充电,制定一种含分时电价激励因子的有序充放电控制策略,根据上级系统提供的充放电功率限制和充放电电价,优化各时段充放电功率,建立以用户总支出费用最低为目标的有序充放电线性优化模型,应用单纯形方法求解,为电动汽车用户提供经济的有序充放电方案。针对多个电动汽车用户的协调充放电,根据各电动汽车充放电过程决策主体不同,分别采用成比例功率分配、优先级功率分配、整体过程优化和上级命令追踪四种有序充放电方式,利用线性规划和启发式算法求解,满足不同类型用户的充电需求。针对住宅小区单个充电站,提出电动汽车自动开断、平滑调节两种充电模式,在现有配电网设施不扩建基础上建立以充电电能最大为目标的有序充电优化模型,结合蒙特卡洛模拟和改进粒子群算法求解,计算、比较了无序充电模式与两种有序充电模式下的参数特性和指标,并依据目前分时电价划分原则提出节省成本概念,给予参与有序充电的用户费用补偿。针对多个充电站协调充电,制定充电站间电动汽车有序充电控制方法,由各充电站根据站内电动汽车充电需求信息计算集合充电需求边界曲线并发送控制中心,再由控制中心根据分时电价计算最优充电负荷指导曲线并下发各充电站。在充电站间充电控制系统计算求解简单的线性规划模型,在充电站内充电控制系统采用简易启发式算法,实现了市、站两级电动汽车有序充电控制。本文综合考虑电网、充电站、车辆用户等参与到电动汽车的有序充电过程中的不同需求,对电动汽车充电系统进行整体协调优化,提出上述充放电优化控制策略,可作为搭建省、市、站三级电动汽车运营管理系统构架和信息交互平台的参考。
【关键词】：电动汽车 短期负荷预测 分时电价 有序充电优化 控制策略
【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】：U491.8;TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 电动汽车有序充电的研究背景10-11
• 1.2 电动汽车有序充电的研究意义11
• 1.3 电动汽车有序充电的研究现状11-16
• 1.3.1 电动汽车充电负荷12-13
• 1.3.2 电动汽车接入对电力系统的影响13-14
• 1.3.3 电动汽车充放电控制与利用14-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第2章 电动汽车充电负荷短期预测18-27
• 2.1 站、区、网三级充电负荷预测方法18-19
• 2.2 基于WNN的电动公交车充电站短期负荷预测方法19-25
• 2.2.1 WNN预测原理20-21
• 2.2.2 WNN对电动公交站充电负荷预测21-22
• 2.2.3 预测实例分析22-25
• 2.3 本章小结25-27
• 第3章 电动汽车用户侧有序充放电控制策略27-41
• 3.1 电动汽车用户充电控制策略27-31
• 3.1.1 家庭充电27
• 3.1.2 控制策略27-28
• 3.1.3 数学模型28-29
• 3.1.4 案例计算29-31
• 3.2 多辆电动汽车协调充电控制策略31-39
• 3.2.1 居民小区、办公、商业及类似场所充电31-32
• 3.2.2 数学模型32-36
• 3.2.3 案例计算36-38
• 3.2.4 仿真模型38-39
• 3.3 本章小结39-41
• 第4章 住宅小区内电动汽车有序充电优化模式41-52
• 4.1 电动汽车出行习惯41
• 4.2 充电模式分析41-42
• 4.2.1 自动开断充电模式41-42
• 4.2.2 平滑调节充电模式42
• 4.3 有序充电优化模型42-46
• 4.3.1 优化目标42
• 4.3.2 自动开断充电模式下的有序充电模型42-43
• 4.3.3 平滑调节充电模式下的有序充电模型43-44
• 4.3.4 有序充电控制算法44-45
• 4.3.5 节省成本45-46
• 4.4 仿真算例46-50
• 4.4.1 住宅小区配电网46-47
• 4.4.2 三种充电模式比较47-48
• 4.4.3 三种模式下的电压水平48-49
• 4.4.4 具有响应系数的有序充电模式49
• 4.4.5 结果分析49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第5章 充电站间电动汽车有序充电控制方法52-58
• 5.1 充电站间有序充电目标与输入信息52-53
• 5.2 充电站间有序充电控制策略、模型及控制算法53-57
• 5.2.1 参数输入53
• 5.2.2 用户停车输入53
• 5.2.3 站级电动汽车集合充电需求边界曲线计算方法53-54
• 5.2.4 市级控制系统计算各充电站充电负荷指导曲线54-55
• 5.2.5 站内电动汽车有序充电控制策略55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论与展望58-60
• 参考文献60-66
• 致谢66-67
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文67-68
• 附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目68-69
• 附录C 攻读硕士学位期间申请的发明专利69

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本文编号：706669