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电力自动化设备 2024年第2期44卷 81-86,102页

作者：罗干李觉友余季迟徐凯晖陈果中南大学自动化学院湖南长沙410083 重庆师范大学数学科学学院重庆401331

插入式电动汽车的充电需求会造成微电网用电负荷加大和电能质量下降,因此需对其充电行为进行有效优化和管理。为此,提出了一种基于Stackelberg博弈的微电网插入式电动汽车分布式充电控制方法。建立了微电网侧和电动汽车用户侧的Stackelb... 详细信息

插入式电动汽车的充电需求会造成微电网用电负荷加大和电能质量下降,因此需对其充电行为进行有效优化和管理。为此,提出了一种基于Stackelberg博弈的微电网插入式电动汽车分布式充电控制方法。建立了微电网侧和电动汽车用户侧的Stackelberg博弈模型,提出了一种基于原始-对偶的分布式充电控制算法,利用函数的二阶信息快速更新电动汽车用户侧的购电决策和微电网侧的电价,并通过Krasnosel’skii-Mann不动点块坐标迭代证明了算法的收敛性。通过仿真案例验证了所提算法的收敛性和有效性。结果表明,在资源有限的条件下,当用户数量增多时,电价会增大;当用户数量固定,可售电电量增加时,电价会下降。从计算时间和迭代次数方面对比了仅使用一阶信息的分布式原始-对偶算法,结果验证了所提分布式充电控制算法的有效性和优越性。

关键词：插入式电动汽车微电网充电控制 Stackelberg博弈分布式控制

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计及插入式电动汽车接入的社区微电网能量管理优化研究

计及插入式电动汽车接入的社区微电网能量管理优化研究

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作者：丘子岳华南理工大学

学位级别：硕士

以插入式电动汽车(PEV)为代表的可再生能源汽车,有利于减少环境污染,改善能源结构。但因PEV充电负荷具有随机波动性,其高渗透率接入社区微电网将让经典负荷预测模型和确定性能量管理方法难以适应,亟需可以适应其高渗透率接入的充电负荷... 详细信息

以插入式电动汽车(PEV)为代表的可再生能源汽车,有利于减少环境污染,改善能源结构。但因PEV充电负荷具有随机波动性,其高渗透率接入社区微电网将让经典负荷预测模型和确定性能量管理方法难以适应,亟需可以适应其高渗透率接入的充电负荷建模方法和能量管理方法。因此,本文对高渗透率PEV接入社区微电网的随机充电负荷建模方法及其能量管理策略展开探讨。首先,本文分别以正态分布模型拟合PEV起始充电时刻,对数正态分布模型拟合日行驶里程,建立了考虑多类型用车习惯的PEV随机接入电网充电模型。在此基础上,通过Monte Carlo随机抽样技术,仿真每辆PEV充电时长,形成考虑多类型用车习惯的PEV随机充电模拟可视化曲线。该部分将为后续计及PEV并网的社区微电网能量管理优化奠定基础。其次,为应对PEV随机充电负荷给社区微电网能量管理优化带来的风险,本文首先利用主成分分析法对PEV随机充电场景进行数据降维,并提出了基于分层聚类的PEV充电负荷聚类模型及最优充电负荷聚类类别数的确定方法。在此基础上,充分考虑社区微电网机组的发电物理特性约束和系统约束,建立了考虑关键极限场景的多社区微电网能量管理优化模型。为了有效求解所建的非线性混合整数规划模型,本文提出了分段线性化的方法,将所提模型转化为线性混合整数规划问题,并在GAMS中调用Cplex求解器有效求解。最后通过三个互联社区微电网验证了所提模型的有效性和优越性。进一步地,本文通过常数逼近近似方法,合理地评估PEV动力电池综合损耗成本,提出了考虑PEV充放电损耗成本的多社区微电网能量管理优化模型,该模型考虑社区微电网中空调、洗衣机、洗碗机等可控智能负荷,同时计及PEV无序随机充电与PEV智能充放电两种模式,更加贴合实际应用。最后通过对三个互联社区微电网的算例分析,结果表明所建立的考虑PEV智能充放电和可控智能负荷响应的多社区微电网能量管理模型可以实现削峰填谷,有效地提高能量管理策略经济性,同时所提PEV放电损耗成本确定方法可以综合考虑动力电池的不同荷电状态,避免人为主观因素的影响。

关键词：插入式电动汽车随机充电负荷建模分层聚类极限场景损耗成本

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考虑插入式电动汽车的电力系统调频控制

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电力科学与技术学报 2014年第1期29卷 24-28页

作者：汤燕杨洪朝吴俊明刘文洵长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室湖南长沙410004 湖南中天工程监理有限公司湖南长沙410007

插入式电动汽车作为分布式可控负荷接入智能电网并参与电网调频,越来越受到关注。为了实现大规模插入式电动汽车参与电网的调频控制,借助车辆到电网(V2G)技术,实现能量在电动汽车和电网之间的流动。考虑电池的充电/放电特性,构建响应系... 详细信息

插入式电动汽车作为分布式可控负荷接入智能电网并参与电网调频,越来越受到关注。为了实现大规模插入式电动汽车参与电网的调频控制,借助车辆到电网(V2G)技术,实现能量在电动汽车和电网之间的流动。考虑电池的充电/放电特性,构建响应系统频率偏差的插入式电动汽车功率调整模型。在此基础上,进一步提出考虑插入式电动汽车参与调频的电力系统动态模型。最后,SIMULINK仿真结果表明该模型能够很好地响应系统频率偏差,对提高系统频率的稳定性以及实现电网的快速恢复具有重要意义。

关键词：插入式电动汽车智能电网车辆到电网(V2 G) 调频控制 plug-in electric vehicles (PEVs) Vehicle-to-Grid (V2G)

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PEV价格响应下的电力系统经济调度及效益评估

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华东电力 2014年第2期42卷 286-292页

作者：吕翔刘恋蒋传文上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

将参考价格和前景理论运用在PEV负荷响应模型中,结合插入式电动汽车(PEV)的行驶特性,模拟车主的心理行为,建立了PEV负荷对于价格的响应模型。为研究PEV负荷对于日前调度结果的影响,将PEV的价格响应模型引入电力系统日前调度模型中,并在... 详细信息

将参考价格和前景理论运用在PEV负荷响应模型中,结合插入式电动汽车(PEV)的行驶特性,模拟车主的心理行为,建立了PEV负荷对于价格的响应模型。为研究PEV负荷对于日前调度结果的影响,将PEV的价格响应模型引入电力系统日前调度模型中,并在1个典型的10机系统上进行仿真计算。随着出清价格和PEV负荷的相互影响,最终日前出清价格曲线以及PEV负荷曲线趋向于稳定。稳定后的结果显示,随着PEV数量的上升,系统总的峰谷差率不断降低,购电费用有一定上升,但是上升速度很缓慢。同时,随着PEV数量上升,其对市场出清价格(MCP)的影响也会越发明显,PEV的削峰填谷作用会在一定程度上抬高谷时电价并降低峰时电价。

关键词：插入式电动汽车参考价格价格响应前景理论电力系统经济调度

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市场机制下PEV的V2G策略及接入主动配电网的优化运行研究

市场机制下PEV的V2G策略及接入主动配电网的优化运行研究

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作者：刘恋上海交通大学

学位级别：硕士

随着能源和环境污染问题的日益突出，节能低排的电动汽车被视为解决问题的手段之一。电动汽车入网的相关技术成了当今世界范围内研究的热点。本论文研究了插入式电动汽车（PEV, Plug-in ElectricVehicle）用户根据前景理论及主观参考价... 详细信息

随着能源和环境污染问题的日益突出，节能低排的电动汽车被视为解决问题的手段之一。电动汽车入网的相关技术成了当今世界范围内研究的热点。本论文研究了插入式电动汽车（PEV, Plug-in ElectricVehicle）用户根据前景理论及主观参考价格进行自主响应的V2G模式以及PEV车群在时下新兴的主动配电网（ADN,Active DistributionNetwork）中作为虚拟发电厂（VPP,Virtual Power Plant）与主网进行互动的优化调度问题。主要的研究重点如下：1.在自主响应的V2G模式研究中，结合PEV的行驶特性以及用户习惯，分别对单辆PEV在电价下的充放电行为决策问题以及PEV车群的自主价格响应进行研究：1）对单辆PEV的充放电决策进行研究，将实时电价历史数据进行场景缩减，利用预期效用理论和前景理论评估不同时刻开始充、放电的经济效益并给出最优决策，同时还对两种方法的决策结果进行了比较。2）PEV车群的价格响应研究从单辆PEV的价格响应入手，基于参考价格和前景理论，计算用户不同决策的主观价值再进一步得到用户的行为（充电、放电、什么都不做）概率。基于这些概率，通过模特卡罗仿真得到了PEV车群的负荷。此外，本文还将PEV车群的价格响应模型引入电力系统日前调度模型中。在市场出清价格（MCP）和PEV负荷相互影响的作用下，最终得到稳定的日前市场出清价格曲线、购电成本以及PEV负荷响应曲线。2.建立了ADN中的PEV车群作为可以统一控制调度的VPP在电价信息引导下的V2G策略优化模型。设计并模拟了一种VPP与主网进行互动的模式，通过该互动，最终得到稳定的价格曲线以及相应的V2G策略。

关键词：插入式电动汽车前景理论参考价格 V2G调度策略价格响应主动配电网虚拟发电厂

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商业建筑插入式负荷能耗管控

商业建筑插入式负荷能耗管控

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作者：郭艳云上海交通大学

学位级别：硕士

建筑能源管理是能源需求管理中的重要组成部分。在智能电网技术的推动下，未来的建筑能源管理将会有效地推动可再生能源吸纳以及需求响应的结合。然而，随之而来的是能源供需的双向不确定性和随机性，这就给建筑能源管理系统中的能源调... 详细信息

建筑能源管理是能源需求管理中的重要组成部分。在智能电网技术的推动下，未来的建筑能源管理将会有效地推动可再生能源吸纳以及需求响应的结合。然而，随之而来的是能源供需的双向不确定性和随机性，这就给建筑能源管理系统中的能源调度和插入式负荷控制带来了巨大的挑战。针对这一问题，本文构建了基于多智能体的智能建筑能源管理系统网络架构,利用各个智能体所具有的独立性和自主性，来解决给定的子问题，同时利用各个智能体之间相互协调来解决大规模的复杂问题，保证能源管理的准确性和快速性，减少信息交互量。基于该智能建筑能源管理系统网络架构，本文针对两类插入式负荷的能耗管控展开研究。针对纯耗能型插入式负荷这类纯负荷，本文对能源调度及负荷控制进行了联合优化，提出日前计划与调度分布式算法和实时平衡与控制分布式算法。由中心控制智能体决策并执行能源购买任务，由区域控制智能体决策并执行负荷控制任务。设计出了有效地、低复杂度的基于对偶分解的能源购买及负荷控制的分布式管理算法。该算法把复杂的问题分解成了比较简单的子问题，子问题求解算法简单，有较快计算速度和处理效率，具有极高的实用性。因而该分布式算法降低了由于能源供需的不确定性和随机性所带来的算法复杂度。仿真结果表明本文提出的基于智能体的多时间尺度建筑能源管理系统能够有效的解决可再生能源和插入式负荷所带来的双向不确定性和随机性，能够有效的降低建筑能源消耗，同时又能把插入式负荷用电舒适度保持在一定范围以内。针对插入式电动汽车（Plug-in electric Vehicle, PEV）这类既可以作为负荷又可以作为分布式储能装置的插入式负荷，本文围绕建筑能源管理系统实时可能出现供需不平衡这一问题，利用商业建筑停车场内PEV的充放电特性，在建筑能源管理系统能耗供过于求时充电吸纳系统多余电能，或者在建筑能源管理系统能耗供大于求时放电为系统补充电能。具体分析了如何制定价格激励措施来鼓励PEV车主参与到建筑供需平衡环节中，设计了基于Stackelberg博弈的PEV建筑能源供需平衡方法，对作为主方的建筑能源管理系统以及作为从方的PEV的行为策略进行了分析。仿真结果表明本文所提出的PEV建筑能源平衡策略不仅能够缓解建筑能源管理系统中的供需不平衡问题，同时能够增加双方的收益，减少用电支出，是一种双赢的策略。

关键词：智能电网建筑能源管理系统可再生能源发电插入式负荷插入式电动汽车

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