【摘要】：隨著能源危機(jī)的不斷加劇和環(huán)境污染的日益嚴(yán)峻,電動(dòng)汽車以其良好環(huán)保性和多能源為動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)受到了各國(guó)大力支持及使用。隨著電動(dòng)汽車應(yīng)用規(guī)模逐年遞增,電動(dòng)汽車無序充電給電力系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了嚴(yán)重負(fù)面影響。面向未來電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)之間能量雙向互動(dòng)的發(fā)展前景,優(yōu)化控制電動(dòng)汽車的充饋電行為以消除電動(dòng)汽車入網(wǎng)影響已成為了研究的熱點(diǎn)問題。本文通過分析智能電網(wǎng)及電動(dòng)汽車充電控制研究現(xiàn)狀,詳細(xì)討論了電動(dòng)汽車無序充電對(duì)電網(wǎng)造成的影響,重點(diǎn)研究了電動(dòng)汽車入網(wǎng)技術(shù)(Vehicle-to-Grid,V2G)及多種V2G實(shí)現(xiàn)方式。從集中控制和分布控制角度入手,提出了電動(dòng)汽車充電功率分配方法、基于集中式V2G和分布式V2G的電動(dòng)汽車有序充饋電策略。首先,如何利用有限的電力資源為電動(dòng)汽車進(jìn)行功率公平分配,是電動(dòng)汽車接入充電面臨的一個(gè)重要問題,為此本文提出了配電網(wǎng)下的電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)加權(quán)充電功率分配方法。綜合考慮了配電網(wǎng)約束、電動(dòng)汽車電池約束及時(shí)間約束,將電動(dòng)汽車的已充電時(shí)長(zhǎng)、停留時(shí)長(zhǎng)、荷電狀態(tài)及歷史充電誠(chéng)信度作為分配電動(dòng)汽車充電功率的公平性評(píng)價(jià)指標(biāo),采用熵權(quán)法計(jì)算各車充電權(quán)重,采用加權(quán)最大最小公平分配算法將有限的電力資源公平分配。該方法根據(jù)配電網(wǎng)負(fù)荷曲線動(dòng)態(tài)控制了電動(dòng)汽車的充電功率,避免了配電變壓器過載,有效提升了用戶滿意度。其次,從集中式V2G控制角度出發(fā),提出了采用分群優(yōu)化的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)調(diào)度策略。首先,根據(jù)電動(dòng)汽車的電池約束和時(shí)間約束及充放電轉(zhuǎn)換次數(shù)約束,將各時(shí)段電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)劃分為常規(guī)車群和調(diào)控車群。常規(guī)車群無序充電,調(diào)控車群包括充電車群和饋電車群。然后,在充電樁控制器中以車群劃分情況和車群負(fù)荷信息為約束條件,通過實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)控車群的充饋電可調(diào)度負(fù)荷,使控制時(shí)段內(nèi)的總負(fù)荷方差最小化。最終,根據(jù)電動(dòng)汽車的出行約束生成電動(dòng)汽車的權(quán)系數(shù),采用功率分配算法控制充饋電功率不高于可調(diào)度負(fù)荷值。該方法能保證電動(dòng)汽車在滿足出行需求情況下,降低電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差,減少系統(tǒng)運(yùn)行和用戶充電費(fèi)用,實(shí)施簡(jiǎn)單,益于實(shí)際應(yīng)用。最后,針對(duì)集中式控制復(fù)雜度高、成本高、對(duì)通信系統(tǒng)依賴性強(qiáng)的問題,在無需集中式通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制的前提下,提出一種充電樁自主決策的分布式電動(dòng)汽車有序充饋電管理策略。該方法根據(jù)日前預(yù)測(cè)的負(fù)荷信息,在決策生成器中建立最小化充電成本與總負(fù)荷方差、最大化日負(fù)荷利益率的多目標(biāo)函數(shù),尋優(yōu)得到次日電動(dòng)汽車充電負(fù)荷在時(shí)間上的最佳分布,進(jìn)而生成次日各時(shí)段的充饋電裕度概率表,并下發(fā)至充電樁。在當(dāng)日控制時(shí)刻開始后,充電樁根據(jù)接入的電動(dòng)汽車的電池狀態(tài)、用戶需求信息和概率分布表,自主生成充饋電計(jì)劃并向用戶展示,由用戶自主響應(yīng)策略流程。通過仿真驗(yàn)證該策略能引導(dǎo)電動(dòng)汽車充分發(fā)揮“削峰填谷”的作用,兼顧電網(wǎng)與用戶雙方的利益,適用于對(duì)大規(guī)模電動(dòng)汽車的分布式管理。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM76;TM73

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本文編號(hào)：2634051