区域性车联网下电动汽车有序充电的优化调度研究
发布时间：2021-01-19 20:29
能源与环境问题一直是世界各国关注的焦点问题,人类生存与发展始终离不开环境与能源。近些年来全球气候变暖、城市环境污染加剧、全球能源危机等问题日益严重,能源替代与能源可持续发展相关研究逐渐成为世界能源发展的研究重点。用电动汽车产业代替传统的油动力汽车产业是有效解决能源危机和环境污染等问题的重要途径。与此同时,电动汽车接入电网充电也将给电网负荷平衡以及电能质量带来一定的负面影响。因此有必要分析规模化电动汽车自然充电情景下对电网的影响,研究限制电动汽车无序充电的约束,给出电动汽车充电策略。本文首先研究不同渗透率下电动汽车充电对区域电网的影响。依据电动汽车充电原理及充电标准,建立电动汽车充电模型。分析限制电动汽车接入的影响因素,包括电压偏移、支路堵塞程度、变压器承载能力以及谐波畸变率等指标。搭建典型区域电动汽车供电模型,分析不同渗透率下电动汽车充电对区域电网的影响。其次,针对电动汽车规模化应用及无序充电对电网规划及运行带来的负面影响,建立区域性车联网下电动汽车有序充电控制策略。分析车联网下电动汽车运营模式及有序调控的可行性,建立区域性车联网下电动汽车有序充电的调控框架。以区域电网负荷波动最小为目...
【文章来源】：沈阳工程学院辽宁省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电动汽车充电机模型
沈阳工程学院硕士学位论文2不同渗透率下电动汽车对区域电网的影响-14-类形式，充电时间大概在十到三十分钟。在此模式下能够完成对电力车辆的快速电能供应，但是对电力网影响比较高，仅适用于大中型充电桩运用。此外，对于公共汽车或计程车能够采取更新蓄电池的形式，更换电池形式的特征是耗时短，能够在十分钟内实现电池组的替换，为客户提供快速电能供应，但是此形式需构建专门的换电所，而且各使用者间的电池组型号与尺寸需要一致。表2.1电动汽车充电标准Tab.2.1Electricvehiclechargingstandard充电等级充电功率一级充电1.5-3kW二级充电10-20kW三级充电40kW以上本论文探究对象主要是家用轿车，重点用作工作上下班、旅行度假等活动，其对应的充电位置也重点聚集在住宅区、企业停车尝商场停车场所与小中型充电所等位置，一般PEV用户停车时间大约持续一个多小时，并在大多数情况下，用户会考虑选择慢速充电或者正常充电模式。由于这一考虑涉及到直流供电系统基础设施和电力成本的巨大的问题，充电供电装置必须通过原直流变压器直接连接到直流负载固定的电源终端上进行直流供电。对于移动充电电源装置，采用一种分散式电源，如图2.2所示。图2.2充电装置供电方式Fig.2.2Chargingdevicepowersupplymodel
沈阳工程学院硕士学位论文2不同渗透率下电动汽车对区域电网的影响-18-进行了仿真设计和建模。10kV配电网络系统结构如图2.3所示。电动汽车负荷控制系统采用交流分布式变压器供电，并接入400V变压器系统。图2.3某区域型10kV配电网Fig.2.3Regional10kVdistributiongrid2.3.2仿真结果通过接入率EVAc表征使用电动汽车的充电接入率，就可以精确表示整个工业园区域内，使用电动汽车专用充电系统数量的接入总和大约占整个工业园区域内总车辆数量的一个百分比。这种表征园内每个停车位上的充电电池数量的使用方式几乎没有任何限制，定义EVAc如下式(2.7)：MAX()100%CEVEVNAcN(2.7)式中：NCEV代表某一特定时刻园区电动汽车平均充电的数量；N代表某一时刻园区电动汽车说明器所能显示的可容纳园区电动车辆的平均充电数量。当工业园区地下配电网负荷峰值最大时，峰值为3156kW。逐渐增加当前园区内的PEV渗透率，使用综合分析软件ETAP分别对不同渗透率下该园区的电压偏移、谐波畸变率、变压器负荷能力以及支路堵塞程度进行了仿真计算，结果如下表2.2所列。
【参考文献】：
期刊论文
[1]泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望[J]. 张亚健,杨挺,孟广雨. 电力建设. 2019(06)
[2]含分布式电源和电动汽车的微电网协调控制策略[J]. 赵兴勇,王帅,吴新华,刘健. 电网技术. 2016(12)
[3]含分布式电源及电动汽车充电站的配电网多目标规划研究[J]. 刘柏良,黄学良,李军,钱欣,程骏. 电网技术. 2015(02)
[4]基于线性优化的电动汽车换电站最优充放电策略[J]. 孙伟卿,王承民,曾平良,张焰. 电力系统自动化. 2014(01)
[5]求解连续函数优化问题的合作协同进化布谷鸟搜索算法[J]. 胡欣欣,尹义龙. 模式识别与人工智能. 2013(11)
[6]逐维改进的布谷鸟搜索算法[J]. 王李进,尹义龙,钟一文. 软件学报. 2013(11)
[7]分布式电源与配电网架多目标协调规划[J]. 吕涛,唐巍,丛鹏伟,薄博. 电力系统自动化. 2013(21)
[8]电动汽车充电基础设施规划方法与模型[J]. 郭春林,肖湘宁. 电力系统自动化. 2013(13)
[9]可再生能源与电动汽车充放电设施在微电网中的集成模式与关键问题[J]. 肖湘宁,陈征,刘念. 电工技术学报. 2013(02)
[10]考虑车流信息与配电网络容量约束的充电站规划[J]. 葛少云,冯亮,刘洪,王龙. 电网技术. 2013(03)
硕士论文
[1]电动汽车参与系统调频的控制方法[D]. 刘保平.长沙理工大学 2013
[2]含光伏电源电动汽车充电站的设计与仿真研究[D]. 周嗣理.安徽大学 2010
本文编号：2987662
【文章来源】：沈阳工程学院辽宁省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电动汽车充电机模型
沈阳工程学院硕士学位论文2不同渗透率下电动汽车对区域电网的影响-14-类形式，充电时间大概在十到三十分钟。在此模式下能够完成对电力车辆的快速电能供应，但是对电力网影响比较高，仅适用于大中型充电桩运用。此外，对于公共汽车或计程车能够采取更新蓄电池的形式，更换电池形式的特征是耗时短，能够在十分钟内实现电池组的替换，为客户提供快速电能供应，但是此形式需构建专门的换电所，而且各使用者间的电池组型号与尺寸需要一致。表2.1电动汽车充电标准Tab.2.1Electricvehiclechargingstandard充电等级充电功率一级充电1.5-3kW二级充电10-20kW三级充电40kW以上本论文探究对象主要是家用轿车，重点用作工作上下班、旅行度假等活动，其对应的充电位置也重点聚集在住宅区、企业停车尝商场停车场所与小中型充电所等位置，一般PEV用户停车时间大约持续一个多小时，并在大多数情况下，用户会考虑选择慢速充电或者正常充电模式。由于这一考虑涉及到直流供电系统基础设施和电力成本的巨大的问题，充电供电装置必须通过原直流变压器直接连接到直流负载固定的电源终端上进行直流供电。对于移动充电电源装置，采用一种分散式电源，如图2.2所示。图2.2充电装置供电方式Fig.2.2Chargingdevicepowersupplymodel
沈阳工程学院硕士学位论文2不同渗透率下电动汽车对区域电网的影响-18-进行了仿真设计和建模。10kV配电网络系统结构如图2.3所示。电动汽车负荷控制系统采用交流分布式变压器供电，并接入400V变压器系统。图2.3某区域型10kV配电网Fig.2.3Regional10kVdistributiongrid2.3.2仿真结果通过接入率EVAc表征使用电动汽车的充电接入率，就可以精确表示整个工业园区域内，使用电动汽车专用充电系统数量的接入总和大约占整个工业园区域内总车辆数量的一个百分比。这种表征园内每个停车位上的充电电池数量的使用方式几乎没有任何限制，定义EVAc如下式(2.7)：MAX()100%CEVEVNAcN(2.7)式中：NCEV代表某一特定时刻园区电动汽车平均充电的数量；N代表某一时刻园区电动汽车说明器所能显示的可容纳园区电动车辆的平均充电数量。当工业园区地下配电网负荷峰值最大时，峰值为3156kW。逐渐增加当前园区内的PEV渗透率，使用综合分析软件ETAP分别对不同渗透率下该园区的电压偏移、谐波畸变率、变压器负荷能力以及支路堵塞程度进行了仿真计算，结果如下表2.2所列。
【参考文献】：
期刊论文
[1]泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望[J]. 张亚健,杨挺,孟广雨. 电力建设. 2019(06)
[2]含分布式电源和电动汽车的微电网协调控制策略[J]. 赵兴勇,王帅,吴新华,刘健. 电网技术. 2016(12)
[3]含分布式电源及电动汽车充电站的配电网多目标规划研究[J]. 刘柏良,黄学良,李军,钱欣,程骏. 电网技术. 2015(02)
[4]基于线性优化的电动汽车换电站最优充放电策略[J]. 孙伟卿,王承民,曾平良,张焰. 电力系统自动化. 2014(01)
[5]求解连续函数优化问题的合作协同进化布谷鸟搜索算法[J]. 胡欣欣,尹义龙. 模式识别与人工智能. 2013(11)
[6]逐维改进的布谷鸟搜索算法[J]. 王李进,尹义龙,钟一文. 软件学报. 2013(11)
[7]分布式电源与配电网架多目标协调规划[J]. 吕涛,唐巍,丛鹏伟,薄博. 电力系统自动化. 2013(21)
[8]电动汽车充电基础设施规划方法与模型[J]. 郭春林,肖湘宁. 电力系统自动化. 2013(13)
[9]可再生能源与电动汽车充放电设施在微电网中的集成模式与关键问题[J]. 肖湘宁,陈征,刘念. 电工技术学报. 2013(02)
[10]考虑车流信息与配电网络容量约束的充电站规划[J]. 葛少云,冯亮,刘洪,王龙. 电网技术. 2013(03)
硕士论文
[1]电动汽车参与系统调频的控制方法[D]. 刘保平.长沙理工大学 2013
[2]含光伏电源电动汽车充电站的设计与仿真研究[D]. 周嗣理.安徽大学 2010
本文编号：2987662
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