电动汽车充电对电网影响的解耦分析及智能充电策略研究

摘要

随着环境污染与能源紧缺的日益加重，以清洁的电能为动力能源的电动汽车必将得到迅速发展，规模化电动汽车充电对电网的影响以及如何对其进行有序控制已经成为国内外关注的热点，因此，本文围绕电动汽车充电对电网的影响以及智能充电控制策略展开了研究，主要研究内容如下:　　(1)分析了影响电动汽车充电负荷的主要因素，以美国交通部统计数据为基础研究了电动汽车行驶规律分析模型，改进了基于统计模型与蒙特卡洛法的无序充电负荷计算方法，并给出了计算流程，为文章后续研究提供了基础。　　(2)提出了一种独立研究充电负荷和背景负荷，再根据渗透率建立电动汽车数量与电网的对应关系，从而综合分析电动汽车充电对电网影响的解耦分析方法。研究了不同电动汽车规模和充电功率下EV充电负荷特性，包括平均值特性、偏移特性、波动特性以及区域不平衡特性，得到了充电负荷特性随车辆规模和充电功率变化的基本规律，再在较大渗透率的场景下，分析了规模化EV充电对我国城市各级电网影响的基本规律，确定了主要问题发生的可能性。　　(3)提出了一种基于峰谷分时电价的动态排序充电控制策略，确定了该策略的优化目标与约束条件，提出了动态排序的智能充电控制算法，分为外层排序与内层排序，将有充电需求的电动汽车“择优”接入并实时更新，以实现电动汽车的有序充电，减小充电负荷对电网带来的不利影响。　　(4)以380V居民住宅小区配电网模型为基础，对基于峰谷分时电价的动态排序的智能充电控制策略进行了仿真验证，分别研究了采用智能充电控制策略之后电动汽车充电对配电网负荷曲线、变压器负载率、节点电压偏移以及网络损耗的影响，并与电动汽车无序充电进行对比，仿真结果表明，动态排序的智能充电控制策略起到了削峰填谷、平抑负荷曲线、降低网络损耗的作用，减小了充电负荷对配电网的影响，提高了电网运行的经济性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究目的和意义

1．1．1 课题背景

1．1．2 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 电动汽车充电对电网影响研究现状

1．2．2 智能充电控制策略研究现状

1．3 本文主要研究内容

第2章 无序充电负荷分析模型与计算方法

2．1 电动汽车充电负荷影响因素分析

2．2 电动汽车行驶规律分析模型

2．2．1 日行驶结束时间计算模型

2．2．2 日行驶里程计算模型

2．3 基于蒙特卡洛仿真的无序充电负荷计算方法

2．3．1 蒙特卡洛法简介

2．3．2 电动汽车行驶规律的蒙特卡洛仿真

2．3．3 基于蒙特卡洛仿真的无序充电负荷计算流程

2．4 本章小结

第3章 电动汽车充电对电网影响的解耦分析

3．1 电动汽车充电对电网影响的解耦分析方法

3．2 规模化EV充电负荷基本特性分析

3．2．1 电动汽车规模对充电负荷特性的影响

3．2．2 充电功率对充电负荷的影响

3．3 规模化EV充电对电网影响的基本规律

3．3．1 充电负荷特性变化的总趋势

3．3．2 规模化EV充电对各级电网影响的基本规律

3．4 本章小结

第4章 电动汽车智能充电控制策略研究

4．1 引言

4．2 基于峰谷电价的动态排序智能充电策略

4．2．1 动态排序的智能充电控制策略模型

4．2．2 动态排序的智能充电控制策略算法

4．3 动态排序智能充电控制策略的仿真验证

4．3．1 典型住宅小区配电网模型

4．3．2 智能充电控制策略的仿真方法

4．3．3 智能充电控制策略对配电网的影响

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢