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基于决策依赖不确定性的电动汽车停车场规划研究

基于决策依赖不确定性的电动汽车停车场规划研究

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作者：冯家欢华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

电动汽车作为重要的节能减排工具,已经成为未来可持续发展社会的重要组成部分。大规模的电动汽车接入对电力系统提出了巨大的挑战,同时电动汽车充电负荷的储能特性也为大电网的可靠性与经济运行提供了有利的补充条件。在这样的情况下,... 详细信息

电动汽车作为重要的节能减排工具,已经成为未来可持续发展社会的重要组成部分。大规模的电动汽车接入对电力系统提出了巨大的挑战,同时电动汽车充电负荷的储能特性也为大电网的可靠性与经济运行提供了有利的补充条件。在这样的情况下,规划部署适当的公共充电设施对电动汽车接入电力系统进行控制是一个很好的方法。同时电动汽车用户具有广泛的不确定性,因此研究合理计及决策依赖不确定性因素的电动汽车规划方法具有很强的现实意义。首先,本文分析了电动汽车停车场规划的国内外发展现状,概述了二阶段随机规划的基础知识,描述了最常见的几种考虑不确定性因素的规划方法,归纳总结了求解二阶段随机规划算法的研究现状,最后提出采用考虑决策依赖不确定性的二阶段随机规划求解本文提出的问题。其次,本文针对单个电动汽车使用概率密度函数描述电动汽车的外生不确定性,同时提出虚拟发电厂的概念,模拟电动汽车有序充电对配电系统的影响。针对电动汽车的内生不确定性,即当前阶段的投资决策可能对未来电动汽车充电负荷的时空分布产生重大影响,提出了一种描述电动汽车决策依赖不确定性的模型。其中本文按照反射-反应范式,提出了后悔度机制模型,来描述电动汽车用户在不同的决策和合同激励下的行为的概率分布。此外本文详细描述了量化后悔度的效用函数,最后利用聚类分析生成不确定性场景,完成整个决策依赖不确定性的建模。在上述不确定性建模和统计性场景建模的基础上,本文以在配电网中电动汽车集成商获得最大利润为目标函数,制定所有的规划决策以及激励合同设计,建立基于决策依赖不确定性的电动汽车停车场规划模型。最后为了解决所提出的模型,提出了针对二阶段随即规划的解决方法,使用改进的IEEE 12节点系统对所建模型进行模拟和研究,验证所提模型的有效性。研究表明本文提出的方法可以更好地解决决策依赖不确定性规划问题。该模型可以更加真切地模拟充电需求,为电动汽车集成商提供更有效的电动汽车停车场投资解决方案,同时还说明了电动汽车停车场的最佳选址与定容问题与电动汽车集成商采用的激励机制密切相关。

关键词：电动汽车停车场决策依赖不确定性二阶段随机优化价格激励设计后弧度机制

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