微电网环境下电动汽车充放电优化调度策略研究

摘要

随着人类社会的不断发展与进步，能源短缺与环境污染的压力越来越大，各国开始关注以可再生能源发电为主的微电网和车载电源为动力的电动汽车的应用研究。在微电网中，可再生能源的波动性和电动汽车接入的随机性，将给微电网的功率平衡带来极大的困难。同时，电动汽车因其具有负荷与储能单元的双重特性，如何利用其动力电池服务微电网成为国内外研究的热点。 本文系统分析微电网的典型架构和电动汽车规模化接入的运行特性，详细介绍了电动汽车充放电优化调度的建模方法，在深入研究可再生能源和电动汽车规模化接入对微电网的影响的基础上，提出了微电网环境下电动汽车充放电优化调度方法，可为可再生能源和电动汽车的规模化应用提供有效的解决方案。 为了更好地消纳可再生能源、减少等效负荷方差的波动，提出了电动汽车与可再生能源协同优化的电动汽车的充放电优化调度策略。所提算法以等效负荷峰谷差最小为目标函数，考虑电动汽车电量约束、充放电循环、电量更新等约束，考虑建立的模型为动态规划问题，采用CPLEX/YALMIP优化器进行求解。所提算法可有效消纳可再生能源，降低等效负荷的峰谷差。 电动汽车接入微电网会造成峰上加峰的现象，为保障微电网安全、经济的高效运行，提出了考虑微电网运行成本及安全性的电动汽车充放电优化调度策略。所提算法以燃料成本、运行维护成本、污染物排放折算成本等运行成本和峰谷差最小为目标，考虑电力系统功率平衡，最小开停机约束，电源出力上、下限约束，电动汽车充放电量约束等，在对微电源费用曲线分段线性化的基础上，通过CPLEX/YALMIP优化器求解，给出了电动汽车充放电调度方法，所提方法有效解决了电动汽车随机接入导致的微电网峰上加峰的问题，充分发挥了微电网的经济效益、环境效益，为微电网环境下电动汽车规模化应用提供了解决方案。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景与意义

1．2国内外研究现状

1．2．1微电网的研究现状

1．2．2电动汽车充放电优化调度的研究现状

1．3本文的主要工作及结构安排

第2章电动汽车规模化接入微电网系统及典型优化调度方法

2．1微电网组成及运行方式

2．1．1微电网组成

2．1．2微电网运行方式

2．2电力需求侧电动汽车调度方法

2．3电动汽车规模化接入的典型优化调度策略

2．3．1基于峰谷电价的电动汽车充电优化调度策略

2．3．2基于满足电网和用户侧需求的电动汽车充电优化调度策略

2．4 V2G的概念及运行模式

2．4．1 V2G的概念

2．4．2 V2G运行模式

2．5本章小结

第3章微电网中可再生能源并网环境下的电动汽车充放电优化调度策略

3．1．1风力发电出力模型及分析

3．1．2光伏发电出力模型及分析

3．1．3电动汽车接入微电网的建模与分析

3．1．4仿真实验及结果分析

3．2可再生能源并网环境下的电动汽车充放电优化调度策略

3．2．1系统架构

3．2．2模型假设与条件

3．2．3电动汽车行驶行为统计模型

3．2．4目标函数

3．2．5约束条件

3．3算例分析

3．4本章小结

第4章考虑微电网运行成本及安全性的电动汽车充放电优化调度策略

4．1系统架构

4．2微电网经济运行特性及削峰填谷特性分析

4．3考虑微电网运行成本及安全性的电动汽车充放电优化调度策略

4．3．1目标函数

4．3．2约束条件

4．3．3模型求解

4．4算例分析

4．4．1算例概况

4．4．2仿真结果及分析

4．5本章小结

第5章结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文情况