考虑多方利益的电动汽车最优充放电调度策略研究

摘要

作为电动汽车充放电体系中的重要组成部分，电网、运营商和用户间具有相互依存又相互对立的矛盾关系。本文对电动汽车在利益交互模式下的智能充放电方式进行了系统化研究。
　　首先从电动汽车用户侧的视角，充分考虑电动汽车用户的行驶需求，将用户满意度定义为充放电成本与合理性的组合。联系电池使用成本，本文提出了以用户满意度最大化为优化目标的电动汽车最优充放电调度策略。并在此基础上，探讨了在不同权重组合模式下，用户满意度的表现形式。通过粒子群算法，在MATLAB中的仿真结果可以验证，在不同的模式下，此充放电策略均能实现用户满意度的最大化，且不会对现有城市配电网的安全稳定运行造成明显的冲击。
　　在此基础上，进一步引入分层分区调度理念，建立了基于多层规划的电动汽车两层智能充放电模型，并以IEEE16节点标准测试系统数据参数为基础，通过粒子群算法和顺序选择法在MATLAB中完成仿真验证。在上层模型中，通过优化各管辖区在各时段的总充放电功率，保证了运营商利润的最大化，并合理地规避了充放电行为对电网的影响；在下层模型中，通过优化各管辖区内电动汽车的具体充放电策略，使得下层的调度策略与上层的区域总充放电功率尽可能地保持一致，并合理地兼顾了用户充放电满意度。最后，通过上下层之间的数据交互，实现运营商、电网和用户三者之间利益的有机协调。
　　最后，综合考虑多方利益，在分层分区调度理念和时空分布概念的基础上，搭建了基于多层规划和时空分布的电动汽车三层智能充放电调度模型。本文以IEEE16节点标准测试系统为基础，在给定的网络结构和参数的条件下，通过粒子群算法和经典潮流算法在MATLAB中进行了仿真验证。在上层模型中，通过优化各区域在各时段的综合充放电功率，以运营商利润最大化为目标，实现了时间尺度的优化；在中层模型中，以电能质量相关变量及其函数最优化为目标，实现了空间尺度的优化；在下层模型中，通过分时电价和激励机制，使得实际调度结果与时空最优化调度方案最大化地保持一致。最后，通过三层之间的数据传递与反馈，实现运营商、电网和用户三者间利益的最优协调。

目录

声明

1 绪 论

1.1 论文研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 相关理论

2 考虑用户充放电满意度的电动汽车用户侧最优智能调度策略

2.1 电动汽车充放电功率需求预测模型

2.2 用户侧最优充放电模型

2.3 仿真算例设置

2.4 仿真结果分析

2.5 本章小结

3 计及风机出力与用户满意度的电动汽车两层智能充放电策略

3.1 两层优化调度模型

3.2 区域层优化模型

3.3 用户层优化模型

3.4 仿真算例设置

3.5 仿真结果分析

3.6 本章小结

4 基于时空分布的电动汽车三层智能充放电策略

4.1 电动汽车三层优化调度

4.2 三方利益优化模型

4.3 计及交互的三层利益优化模型

4.4 仿真算例设置

4.5 仿真结果分析

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢