规模化电动汽车接入电网的影响及应用相关问题研究

摘要

随着能源危机和环境的日益恶化，电动汽车得到了大力发展，而规模化电动汽车的接入必然会给电网带来很大的影响。规模化电动汽车的无序充电将会引起负荷过载、增大电压偏移等问题，而有序控制则可以实现负荷转移甚至是向电网反馈电能，提高电网的安全性与经济性。因此，规模化电动汽车接入对电网的影响及应用是个值得研究的问题。本文通过电动汽车负荷建模、电网对电动汽车适应性、电动汽车可调度容量等内容展开研究工作，主要研究工作包括：
　　对电动汽车充电负荷的影响因素进行分析，分别利用概率统计及马尔科夫链的方法研究了用户的出行规律，从概率学角度研究了一种基于蒙特卡洛模拟的规模化电动汽车充电负荷预测方法。随后对无序充电、分时电价、智能充电等三种充电策略进行了研究，分别建立了以平滑负荷波动为目标和以弃风量最小为目标的智能充电数学模型，并进行了算例模拟，验证了模型的有效性。
　　针对电动汽车规模化接入给电网所带来的影响，研究了一种配电网对规模化电动汽车接入的适应性评估方法。首先基于电动汽车的概率负荷，通过潮流计算得到配电网的概率潮流，然后从网络负荷、网络损耗、电压偏移、电动汽车最大允许接入规模等四个方面评估配电网的适应性，并比较了不同充电策略下电动汽车负荷对配电网的影响，该方法可为电动汽车接入电网规模和配电网规划运行提供依据。
　　在此基础上，针对电动汽车具有为电网提供辅助服务的潜能，分析了电动汽车参与电网调控的运行模式，综合考虑用户需求以及电池寿命等约束，分别针对 V1G和V2G控制模式提出了相应的规模化电动汽车的实时可调度容量评估方法。该容量评估方法可用于电动汽车参与电网调峰调频等辅助服务，具有一定的实用价值。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

2电动汽车充电负荷预测方法研究

2.1规模化电动汽车充电负荷计算方法

2.2电动汽车用户出行规律的数学模拟方法

2.3基于蒙特卡洛随机模拟的规模化电动汽车负荷预测方法

2.4本章小结

3规模化电动汽车充电控制策略研究

3.1无序充电控制策略研究

3.2基于分时电价机制的充电控制策略研究

3.3智能充电控制策略研究

3.4本章小结

4配电网对规模化电动汽车接入的适应性研究与评估方法

4.1基于蒙特卡洛的配电网对电动汽车接入的适应性评估方法

4.2配电网对规模化电动汽车接入的适应性研究

4.3本章小结

5规模化电动汽车实时可调度容量评估方法研究

5.1电动汽车参与电网调度的控制模式

5.2 V1G控制模式下电动汽车实时可调度容量的评估方法

5.3 V2G控制模式下电动汽车实时可调度容量的评估方法

5.4本章小结

6结论与展望

6.1全文工作总结

6.2进一步开展的工作

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间发表的论文

附录B IEEE33节点配电网系统参数