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含电动汽车充电站商业型虚拟电厂的日前调度优化策略研究

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电力系统保护与控制 2020年第21期48卷 92-100页

作者：应飞祥徐天奇李琰高鑫贾鉴汪宇航何民田华云南民族大学电气信息工程学院云南昆明650500 航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司江西南昌330024 中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司云南昆明650051 国网浙江建德市供电有限公司浙江杭州311600 昆明电器科学研究所云南昆明650221

研究商业型虚拟电厂运行机制能为新能源电源入网提供一定的技术支撑。将风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、电动汽车充电站整合为一个虚拟发电厂,可显著降低因新能源单独并网时的出力不确定性及电动汽车无序充电对电网造成的不良影... 详细信息

研究商业型虚拟电厂运行机制能为新能源电源入网提供一定的技术支撑。将风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、电动汽车充电站整合为一个虚拟发电厂,可显著降低因新能源单独并网时的出力不确定性及电动汽车无序充电对电网造成的不良影响,减轻电网压力,并可有效促进新能源消纳。以虚拟电厂经济效益最优为目标,在满足各约束条件的前提下,对其进行调度优化策略研究。通过线性惯性权重粒子群算法及非线性惯性权重粒子群算法对所提模型进行求解,结果表明采用非线性惯性权重粒子群算法不仅能避免过早收敛陷入局部最优而且得到的效益更高。通过算例验证了该模型的合理性及求解方法的有效性。

关键词：商业型虚拟电厂电动汽车充电站经济运行调度优化策略粒子群算法

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电动汽车充电站选址问题研究

数学的实践与认识 2016年第11期46卷 187-194页

作者：周文峰李珍萍崔晓洁冯卉妍北京物资学院经济管理实验中心北京101149 北京物资学院信息学院北京101149

研究了电动汽车作为通勤工具情况下的充电站选址问题.首先根据城市通勤道路长度、各条道路上的通勤人员拟使用电动汽车的数量,以及电动汽车的最大续航里程等信息,构建了包含两种边的赋权网络图,进一步将电动汽车充电站选址问题转化为赋... 详细信息

研究了电动汽车作为通勤工具情况下的充电站选址问题.首先根据城市通勤道路长度、各条道路上的通勤人员拟使用电动汽车的数量,以及电动汽车的最大续航里程等信息,构建了包含两种边的赋权网络图,进一步将电动汽车充电站选址问题转化为赋权网络图的最大覆盖问题,并建立了以极大化满足用户需求为目标的充电站选址问题整数非线性规划模型,设计了求解模型的启发式算法.最后,通过一个具体算例对模型及算法进行了验证,结果显示,模型和算法是解决电动汽车充电站选址问题有效方法.

关键词：电动汽车充电站选址赋权网络图数学模型启发式算法

含电动汽车充电站的主动配电网二阶段鲁棒规划模型及其求解方法

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电工技术学报 2020年第5期35卷 1093-1105页

作者：孔顺飞胡志坚谢仕炜杨黎郑云飞武汉大学电气与自动化学院

基于电力-交通耦合单元联系主动配电网和交通系统,针对耦合系统中配电负荷、分布式电源和电动汽车充电需求的不确定性,提出一种含电动汽车充电站选址决策的主动配电网二阶段鲁棒规划模型。第一阶段优化投资决策方案,在考虑第二阶段可行... 详细信息

基于电力-交通耦合单元联系主动配电网和交通系统,针对耦合系统中配电负荷、分布式电源和电动汽车充电需求的不确定性,提出一种含电动汽车充电站选址决策的主动配电网二阶段鲁棒规划模型。第一阶段优化投资决策方案,在考虑第二阶段可行性的基础上展开规划,不仅包括电动汽车充电站的选址、配电线路的升级与扩建,而且考虑分布式电源、静止无功补偿器、有载调压变压器、储能等设备的投资;第二阶段考虑运行层,用于不确定参数的关键场景辨识和可行性检测。针对所提模型呈现的min-max-min形式的二阶段优化问题,采用列约束生成与Benders分解相结合的二阶段法进行求解。最后,以一个由改进的33节点配电系统和25节点交通系统耦合而成的网络为例进行仿真,仿真结果证明了所提模型和算法的有效性。

关键词：电力-交通耦合单元主动配电网电动汽车充电站二阶段鲁棒规划列约束生成

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电动汽车充电站集群时空优化调度研究

电动汽车充电站集群时空优化调度研究

作者：卢莹华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

传统能源的日益短缺、环境问题的不断加剧以及交通能源需求的迅猛增长引发了全球范围内对电动汽车(Electric Vehicle,EV)的关注。随着EV市场的快速扩大,不合理的充电能管理严重冲击电力系统的安全稳定运行以及影响交通网络的车流量阻塞... 详细信息

传统能源的日益短缺、环境问题的不断加剧以及交通能源需求的迅猛增长引发了全球范围内对电动汽车(Electric Vehicle,EV)的关注。随着EV市场的快速扩大,不合理的充电能管理严重冲击电力系统的安全稳定运行以及影响交通网络的车流量阻塞问题,从而引发社会问题,并严重阻碍电动汽车的发展。因此,充电站的合理定价和充电负荷的充电管理是实现交通系统与电力系统协作的重要手段。本文立足于EV充电站的时空优化调度,实现电力-交通系统的交互。充电站负荷侧通过合理的充电定价策略引导EV的车流量分布以及充电负荷分布,同时充电负荷会影响充电定价;供给侧通过自发电、分布式电能和市场购电的组合优化,实现充电站利益的最大化以及减少对电力系统阻塞的影响。为此,本文基于能量管理、协调调度和共享优化三个视角,提出了 EV充电站集群的时空优化管理方法。具体工作如下:首先,针对EV充电站提出充电优化的能量管理策略。EV充电负荷的独特特征为EV充电站的能量管理提供了灵活性,而其自发电、分布式可再生能源和电力市场的采购决策提供了满足充电负荷的多种供电组合。为了管理相关运行风险的同时获得充电站的最大运营利益,运营商需要优化调度供需两侧的能量。本文针对EV充电站提出了一种随机能量管理方法。负荷侧对充电负荷调度和充电定价进行决策,同时供给侧对在多时间尺度市场中的能源采购和内部发电的能源供应组合进行优化。此外,该模型考虑了现货市场价格和可再生能源发电的不确定性。其次,从时空角度出发,研究了 EV充电站和EV之间,即电力系统和交通系统的交互性和协调性。提出了一种在不共享私人信息的情况下协调EV充电站和EV集群两个非合作主体之间的交互模型。EV充电站模型里,根据EV的路径选择和充电管理情况,进行充电站集群的能量管理;EV模型里,根据EV充电站的充电定价,决策EV路线选择的最佳策略。通过案例验证了所提出模型的有效性和优势,与三种其他传统方法相比,采用的模型可使总成本降低78.3%。最后,共享电动汽车通过以较低成本提供高质量的服务来取代大城市的个人交通,从而对安全、停车基础设施和拥堵产生积极影响,极大程度上减少环境污染同时提高SEV使用效率。但是,目前对共享电动汽车的车辆调度以及充电管理缺乏很好的引导措施。针对共享电动汽车的车辆调度以及充电管理不合理导致的充电站成本高、无法满足用户需求等问题,本文提出基于共享模式下的电力-交通系统的优化调度模型。一方面,基于考虑交通状况的网络流模型,在满足用户需求的前提下同时管理共享电动汽车的车辆调度、路径选择及充电优化。另一方面,实现充电站和共享电动汽车两个决策主体的成本/收益均衡,达到纳什均衡点。最后,为解决均衡模型非线性的问题,采用深度强化学习算法进行求解。通过案例验证了所提均衡模型的可行性和算法的收敛性。

关键词：电动汽车充电站负荷管理电力-交通系统共享电动汽车网络流模型

计及需求响应的电动汽车充电站多时间尺度随机优化调度

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同方学位论文库

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电力系统保护与控制 2020年第10期48卷 71-80页

作者：阎怀东马汝祥柳志航朱小鹏卫志农国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司江苏盐城224002 河海大学江苏南京210098

电动汽车充电站源-荷资源优化互补与多时间尺度协调配合,能够降低充电站运营成本,减小源-荷随机性对系统调度策略的影响。提出一种计及需求响应的电动汽车充电站多时间尺度随机优化调度模型。在日前阶段,以日运行成本最小为优化目标,采... 详细信息

电动汽车充电站源-荷资源优化互补与多时间尺度协调配合,能够降低充电站运营成本,减小源-荷随机性对系统调度策略的影响。提出一种计及需求响应的电动汽车充电站多时间尺度随机优化调度模型。在日前阶段,以日运行成本最小为优化目标,采用条件风险价值(CVaR)度量不确定性风险。同时引入价格型和激励型需求响应优化充电站净负荷曲线,构建了计及运行风险约束的充电站多场景优化调度模型。在此基础上,以日前期望值调度策略为参考,提出基于模型预测控制(MPC)的电动汽车充电站日内滚动优化和反馈校正控制方法,从而降低净负荷预测精度不足对优化决策的影响。最后,以某实际电动汽车充电站为算例进行仿真分析,验证了所提模型的可行性,并分析了需求响应以及不确定性风险偏好对充电站运行的影响。

关键词：电动汽车充电站需求响应多时间尺度优化调度模型预测控制不确定性条件风险价值

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电动汽车充电站选址问题研究

电动汽车充电站选址问题研究

作者：荣幸首都经济贸易大学

学位级别：硕士

近年来,随着经济危机的影响以及资源与环境危机的加剧,各国大力推进电动汽车行业的发展。电动汽车的发展与充电站的建设密切相关,因此推进充电站建设成为各界关注的话题。布局合理的充电站对提高电动汽车用户便利性、提高城市规划合理... 详细信息

近年来,随着经济危机的影响以及资源与环境危机的加剧,各国大力推进电动汽车行业的发展。电动汽车的发展与充电站的建设密切相关,因此推进充电站建设成为各界关注的话题。布局合理的充电站对提高电动汽车用户便利性、提高城市规划合理性、促进电动汽车行业发展具有重要意义。我国正处于电动汽车发展和充电站建设的初期阶段,需要加快相关研究步伐,促进充电站的科学布局。本文以中心地理论为基础理论,将电动汽车充电站视为提供充电服务的中心地,并以市场原则、交通原则、行政原则为三大基本选址原则。本文在国内外关于充电站选址研究成果的基础上,总结了影响电动汽车充电站选址方案的主要因素,包括:电动汽车充电需求、充电相关技术发展、电动汽车的充电模式、充电设施运营模式、充电站服务半径、城市电网规划、城市路网规划、国家与地方发布的支持政策与技术规范文件、城市用地规划等因素。根据充电站建设的三大基本原则及其影响因素,以最大覆盖模型、P-中值模型、截流-分配模型为基础模型框架,构建了多目标、多等级、动态性的充电站选址模型,运用分层序列分析过程对模型进行求解。文章模拟了某区域的道路交通数据,采用ArcGIS、Lingo工具对充电站候选站址进行分析和筛选,结果发现在电动汽车充电站建设的初级阶段,多等级充电站布局体系基本符合交通原则下的中心地体系。但由于充电站选址的特殊性与阶段性特征,造成了多等级充电站体系与交通原则下的中心地体系存在一定的差异性。另外,本文还发现在相同选址方案下,科学引导电动汽车充电用户的充电行为,将降低用户绕行成本、提高社会福利。最后文章对充电站建设提出了相关建议与展望。

关键词：电动汽车充电站中心地理论多等级多目标选址模型

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同方学位论文库

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电动汽车充电站对电网影响

电动汽车充电站对电网影响

作者：厉志辉山东大学

学位级别：硕士

随着电动汽车的普及,作为其配套设施的电动汽车充电站在不久的将来也将迎来大量的建设。大量电动汽车充电站接入电网,将会对电网的功率,电压、电流带来较大的影响。为了能够更好地为充电站建设提供技术支持,减小电动汽车充电站对电网的... 详细信息

随着电动汽车的普及,作为其配套设施的电动汽车充电站在不久的将来也将迎来大量的建设。大量电动汽车充电站接入电网,将会对电网的功率,电压、电流带来较大的影响。为了能够更好地为充电站建设提供技术支持,减小电动汽车充电站对电网的不利影响,提高经济效益,本文从以下几个方面研究了电动汽车充电站对电网负荷特性造成的影响,并提出了相应地解决方案。首先简要介绍了几种常见的电动汽车充电机类型,分析它们的不同特点和适用范围,指出电动汽车充电站负荷受到用户充电习惯等几个因素的影响,并且电动汽车充电属于随机性行为。在对电动汽车充电行为分析的基础上,利用统计学方法,根据相关文献中的实测数据,对电动汽车充电站的日负荷曲线做出了预测,建立了电动汽车充电站模型,以此模型为基础,可以更好地为电动汽车充电站负荷预测提供依据。通过建立区域电网模型,预测电动汽车充电站负荷曲线,分析了电动汽车充电站大规模接入情况下,充电站对低压用户侧一天内电压的影响,通过仿真进行了验证。主要实施方案是,根据统计学建立的电动汽车充电站负荷模型和电网用户的典型日负荷模型,在PSCAD中,利用IEEE34节点模型仿真典型区域电网,在协调充电和非协调充电条件下,分析了不同功率充电站接入对电网日负荷曲线和电网电压的影响,指出了非协调充电模式的不利影响,论证了协调充电对电网负荷特性的有利影响,应合理的引导电动汽车用户充电行为,尽量做到协调充电。同时,论述了电动汽车充电站可能带来的电能计量等其他影响,提出相应的解决方案。电动汽车充电站接入电网以后属于电网中的大功率负荷,因此可能会造成电网负荷的重新分布,从而引起潮流变化和网损增加,本文在典型配电网模型中建立充电站负荷模型,利用PSASP仿真软件仿真计算了电动汽车充电站接入以后对配电网潮流的影响,提出了相应的降低网络损耗措施,并提供了相关的计算案例对结论进行了验证。为了提供更优质的服务,今后充电站发展将主要是提供快速化充电,因此在暂态分析的基础上,分析了电动汽车充电站中快速充电作为冲击性负荷对电网造成的影响。最后,利用山东省临沂焦庄电动汽车充电站运行数据,对前文当中提出的负荷拟合和预测方法做了验证,同时对充电站电压,功率数据作了分析,验证了前文提出的观点。文章结尾对今后电动汽乍允电站研究方向和电动汽车作为V2G模式下的功能做了展望,电动汽乍研究属于新兴方向,其作为新能源载体的利用对解决当前能源危机也将起到深远的影响。

关键词：电动汽车充电站负荷建模协调充电潮流计算

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电动汽车充电站并联APF谐波放大效应研究

电测与仪表 2016年第22期53卷 22-26页

作者：吴铁洲尹其林蒋小维张琪湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心武汉430068

电动汽车充电过程中会产生谐波,常采用并联有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的方式来补偿谐波。但是并联APF在补偿谐波时会产生谐波放大效应。文中通过采用等效电路分析的方法,提出一种量化谐波放大程度方法,根据此方法来改进... 详细信息

电动汽车充电过程中会产生谐波,常采用并联有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的方式来补偿谐波。但是并联APF在补偿谐波时会产生谐波放大效应。文中通过采用等效电路分析的方法,提出一种量化谐波放大程度方法,根据此方法来改进谐波补偿电路的拓扑结构,以消除谐波放大效应,最后在MATLAB仿真软件上验证此方法的正确性。文章的研究有利于提高电动汽车充电站中并联APF的设计和利用。

关键词：电动汽车充电站并联APF 谐波放大效应拓扑结构

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电动汽车充电站无功补偿的研究

电动汽车充电站无功补偿的研究

作者：崔纪永东北石油大学

学位级别：硕士

当前,大量的无功功率严重影响电网电压质量,数量庞大的电动汽车充电设备产生了大量的无功功率严重影响电能质量、用电设备安全和电力经济效益,传统的无功补偿装置已不能满足变负荷无功功率补偿的需求,静止无功发生器作为一种有效的无功... 详细信息

当前,大量的无功功率严重影响电网电压质量,数量庞大的电动汽车充电设备产生了大量的无功功率严重影响电能质量、用电设备安全和电力经济效益,传统的无功补偿装置已不能满足变负荷无功功率补偿的需求,静止无功发生器作为一种有效的无功功率补偿装置,对于变负荷负载补偿效果明显,本文目的是对电动汽车充电站进行无功补偿的研究。本文介绍了无功补偿装置的发展历程和国内外发展现状,分析了静止无功发生器的原理并建立了数学模型,基于瞬时无功理论,研究了给定频率无锁相环的无功电流提取方法,在工频下,该方法不依靠锁相环能够准确提取基波电流,完全不受电压畸变和频率波动的影响;针对因系统负荷变动以及系统故障导致的不对称系统,在该方法的基础上进一步研究了正、负序基波电流检测法。分析了电动汽车充电装置和电池的原理,简化了其拓扑结构并搭建了数学模型,基于无功补偿原理,针对产生容性无功功率的电动汽车充电站负载,研究了其无功补偿的策略。运用simulink仿真软件分别对系统在恒负载和变负载的情况下进行仿真和分析,结果证实了该系统动态补偿的可靠性。

关键词：电动汽车充电站 SVG 瞬时无功理论容性无功