考虑配电系统电压可承受度的电动汽车充电导航及有序快速充电策略研究

摘要

电动汽车（Electric Vehicle, EV）作为一种新兴的交通工具能够有效减轻燃油车带来的环境污染和化石能源消耗问题，电动汽车和新能源汽车将逐渐占领市场，逐步取代传统的燃油车辆，成为未来汽车行业发展的重要方向。随着电动汽车渗透率的逐步提高，用户的充电需求也将不断增大，已有的研究表明，电动汽车大量随机充电会给配电网带来峰谷差增大、谐波电流增大、电压偏移加剧等诸多负面影响。为了弱化这些不利影响，保障电网在规模化电动汽车接入后的安全经济运行，发展既能保障电网可靠运行又使用户易于接受的充电导航及有序引导策略有着重大的必要性。考虑到上述需求，本文对电动汽车的充电导航和有序充电引导两个问题作了较为深入的研究。
　　本文针对目前的车辆导航系统没有考虑电网侧的影响，不完全适用于电动汽车充电导航的问题，提出了考虑配电系统电压可承受度的电动汽车充电导航策略。从用户侧、电网侧、交通侧三个角度分析了电动汽车充电导航策略的形成，对于电网侧，提出了快充站所在节点的配电系统电压可承受度指标，并分析了快充桩相应的充电功率调节方法；对于交通侧，分析了基于Dijkstra算法的最优路径规划方法。该充电导航策略结合了交通侧和电网侧提供的信息，能够满足电动汽车用户的多样化需求，为用户提供更全面的信息以及更优质的充电体验。针对电动汽车大量无序快充可能导致的包括充电效率降低、充电资源浪费等在内的问题，提出了基于充电服务费调整的有序快速充电策略。在对费用敏感型用户的响应方式进行分析的基础上，综合考虑电网效益和用户满意度，采用模糊规划方法和遗传算法制定各快充站的充电服务费。算例表明，该引导方式能够在保障用户体验的同时，有效地提高区域充电均衡度，实现了空间上的有序充电。

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1 绪 论

1. 1 研究背景及意义

1. 2 国内外研究现状

1. 3 本文的主要研究内容及章节安排

2 城市配电网集群化快充负荷特性分析

2. 1 引言

2. 2 单台电动汽车快充负荷模型

2. 3 基于停车统计模型的集群化电动汽车快充负荷曲线

2. 4 规模化电动汽车快充对配电系统负荷水平和电压水平的影响

2. 5 本章小结

3 考虑快充站所在节点的配电系统电压可承受度的电动汽车充电导航

3. 1 引言

3. 2 电动汽车快充用户充电位置选择标准分类

3. 3 快充站所在节点的配电系统电压可承受度

3. 4 电动汽车充电最优路径规划

3. 5 算例分析

3. 6 本章小结

4 基于充电站负荷接入均衡化的电动汽车有序快充策略研究

4. 1 引言

4. 2 基于快充站充电服务费调整的电动汽车充电引导

4. 3 基于充电站负荷接入均衡化的电动汽车有序快充策略

4. 4 算例分析

4. 5 本章小结

5 总结与展望

5. 1 总结

5. 2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目