集中型充电站有序充放电策略研究

摘要

近年来，电动汽车作为一种清洁、环保的交通工具得到了大力地推广。然而，随着电动汽车数量的增加，大规模电动汽车负荷的无序充电势必会给电网的安全稳定运行带来不利的影响。因此，对电动汽车负荷进行准确的预测，合理安排电动汽车的有序充放电，成为当前换电模式下电动汽车研究的热点问题。同时，充电站作为电动汽车电能补给的基础设施，其结构的规划和站内充放电的管理也至关重要。在这种背景下，本课题在对电动汽车负荷分析的基础上，对集中型充电站的有序充放电策略和站内管理进行了研究。
　　首先对换电模式下不同类型的电动汽车负荷进行研究，分别对电动公交车、电动出租车和电动私家车的运行特性进行分析。根据公交调度时刻表建立电动公交车的负荷模型；在考虑城市热点区域分布的基础上，采用网格划分法对出租车的运营过程进行模拟；根据用户的出行距离和出行时段建立私家车负荷模型。利用蒙特卡洛法对电动出租车和私家车进行仿真，通过三种电动汽车负荷模型得出相应的换电需求和回站电池剩余电量的概率分布。
　　然后在考虑动力电池梯次利用的前提下，建立含梯次电池储能系统的集中型充电站，并对改进后充电站的结构和四种不同的运行状态进行分析，分别以削峰填谷、消纳风电和以充电站收益最大为目标，建立有序调度策略模型，采用粒子群优化算法进行Matlab仿真，求取各时段电池系统的充放电计划和充电站的运行状态，通过仿真结果验证了有序调度策略的有效性。
　　最后简单分析了三种充放电方式，比较了不同的充放电时序安排方案，在研究多Agent理论的基础上，针对多类型电池的充放电，建立基于多Agent分层的充放电系统结构，并提出不同类型电池分区、不同荷电状态电池分组管理的方法，分别建立充电区层和电池组层的管理策略，以电动公交车、出租车和私家车三种电池的充放电为例，验证了站内多类型电池充放电时序管理策略的可行性。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外发展和研究现状

1.3 本文主要的研究内容

第2章 电动汽车负荷建模及换电需求分析

2.1 引言

2.2 电动公交车负荷建模

2.3 电动出租车负荷建模

2.4电动私家车负荷建模

2.5 算例分析

2.6 本章小结

第3章 集中型充电站有序调度策略研究

3.1 引言

3.2 改进的集中型充电站结构及运行状态

3.3考虑削峰填谷及消纳风电的有序充放电调度

3.4考虑充电站收益的有序充放电调度

3.5本章小结

第4章 充电站内多类型电池充放电优化管理

4.1 引言

4.2 电池充放电方式及充放电时序分析

4.3 基于多Agent分层的站内充放电系统结构

4.4 充放电系统多类型电池管理策略

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢