考慮電動(dòng)汽車廣泛接入的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行策略
發(fā)布時(shí)間:2021-12-01 20:24
由于國家相關(guān)補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)、動(dòng)力電池續(xù)航性能的改善以及居民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),電動(dòng)汽車正在世界范圍內(nèi)日益受到消費(fèi)者的青睞。然而,未來可入網(wǎng)電動(dòng)汽車的規(guī);瘧(yīng)用,將對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行層面的現(xiàn)有理論和方法提出新的挑戰(zhàn)。大量電動(dòng)汽車的無序充電行為有可能給電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來顯著的負(fù)面影響,例如增加系統(tǒng)投資和網(wǎng)絡(luò)損耗、加劇負(fù)荷峰谷差以及降低電能質(zhì)量。在此背景下,本文從規(guī)劃理論和運(yùn)行策略2個(gè)角度出發(fā),對(duì)電動(dòng)汽車廣泛接入后現(xiàn)有電力系統(tǒng)尤其是配電系統(tǒng)所需面臨的一些新問題開展了一些前瞻性的基礎(chǔ)研究。具體研究內(nèi)容主要包括:1)提出配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)規(guī)劃方法;诠(jié)點(diǎn)充電需求給出了分散式充電樁的規(guī)劃策略,并采用基于用戶平衡的交通配流模型深入分析了快速充電站對(duì)交通流量的截獲能力。之后,以系統(tǒng)投資成本和網(wǎng)絡(luò)損耗成本之和最小、快速充電站截獲的交通流量最大為目標(biāo)構(gòu)建了配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合規(guī)劃模型,從而實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的協(xié)調(diào)。2)提出考慮電動(dòng)汽車廣泛接入的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃策略。首先,從規(guī)劃水平年常規(guī)負(fù)荷發(fā)展水平、電動(dòng)汽車保有量、有序充電策略能否順利實(shí)施這3...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃研究概述
1.2.1 電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃
1.2.2 配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃
1.3 電動(dòng)汽車有序充放電管理研究概述
1.3.1 降低車主充電成本
1.3.2 增加充換電站運(yùn)營收益
1.3.3 改善系統(tǒng)負(fù)荷特性和降低系統(tǒng)運(yùn)行成本
1.3.4 提供輔助服務(wù)
1.3.5 與間歇性電源的互補(bǔ)協(xié)調(diào)
1.4 本文所涉及的建模理論
1.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化
1.4.2 層優(yōu)化
1.4.3 魯棒優(yōu)化
1.5 本文的主要工作
1.5.1 現(xiàn)有研究的不足
1.5.2 本文的總體研究思路
1.5.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)規(guī)劃方法
2.1 引言
2.2 充電基礎(chǔ)設(shè)施的定容及其充電功率的確定
2.2.1 分散式充電樁
2.2.2 快速充電站
2.3 配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)規(guī)劃的多目標(biāo)優(yōu)化模型
2.3.1 最小化投資成本和系統(tǒng)網(wǎng)損成本之和
2.3.2 最大化快速充電站截獲的交通流量
2.4 求解策略
2.4.1 MOEA/D算法簡介
2.4.2 遺傳算子的修改
2.4.3 標(biāo)函數(shù)的形式變換與歸一化
2.4.4 求解流程
2.4.5 最終方案的確定
2.5 算例分析
2.5.1 算例1-23節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)和20節(jié)點(diǎn)交通網(wǎng)絡(luò)的耦合系統(tǒng)
2.5.2 算例2-54節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)和25節(jié)點(diǎn)交通網(wǎng)絡(luò)的耦合系統(tǒng)
2.5.3 計(jì)算成本對(duì)比
2.6 本章小節(jié)
3 考慮電動(dòng)汽車廣泛接入的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃策略
3.1 引言
3.2 配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃
3.3 充電負(fù)荷建模
3.3.1 自由充電模式
3.3.2 有序充電模式
3.4 計(jì)及適應(yīng)成本的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃方法
3.4.1 場(chǎng)景生成
3.4.2 計(jì)算不同場(chǎng)景下的適應(yīng)成本
3.4.3 計(jì)及適應(yīng)成本的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃模型
3.5 求解策略
3.6 算例分析
3.6.1 測(cè)試系統(tǒng)描述
3.6.2 不同場(chǎng)景下的優(yōu)化結(jié)果分析
3.6.3 最終方案相對(duì)于其他場(chǎng)景的適應(yīng)成本分析
3.6.4 計(jì)算成本分析
3.7 本章小結(jié)
4 大量電動(dòng)汽車參與削峰填谷的雙層優(yōu)化方法
4.1 引言
4.2 電動(dòng)汽車分層分區(qū)調(diào)度架構(gòu)
4.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)與信息交互機(jī)制
4.3.1 日前申報(bào)機(jī)制
4.3.2 基于相似合并的數(shù)據(jù)分組技術(shù)
4.3.3 信息互動(dòng)機(jī)制
4.4 電動(dòng)汽車充放電調(diào)度的雙層優(yōu)化模型
4.4.1 上層優(yōu)化模型
4.4.2 下層優(yōu)化模型
4.5 模型求解方法及流程
4.6 算例測(cè)試及結(jié)果分析
4.6.1 結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.6.2 含5個(gè)代理商的、修改的IEEE 30節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)
4.6.3 自由充電模式與優(yōu)化充放電模式的比較
4.6.4 靈敏度分析
4.7 本章小結(jié)
5 電力市場(chǎng)環(huán)境下傳統(tǒng)機(jī)組與電動(dòng)汽車的協(xié)同調(diào)度策略
5.1 引言
5.2 傳統(tǒng)機(jī)組與電動(dòng)汽車協(xié)同調(diào)度的雙層優(yōu)化模型
5.2.1 上層優(yōu)化模型
5.2.2 下層優(yōu)化模型
5.3 模型的求解方法及流程
5.4 算例測(cè)試及結(jié)果分析
5.4.1 含6個(gè)代理商的、修改的IEEE 118測(cè)試系統(tǒng)
5.4.2 四種場(chǎng)景下的優(yōu)化結(jié)果分析
5.4.3 自由充電模式和優(yōu)化充放電模式的比較
5.4.4 靈敏度分析
5.5 本章小結(jié)
6 集中充電模式下的電動(dòng)汽車調(diào)頻策略
6.1 引言
6.2 集中充電統(tǒng)一配送換電模式下的業(yè)務(wù)流程
6.3 電動(dòng)汽車參與調(diào)頻的容量調(diào)用比例與電池?fù)p耗分析
6.3.1 調(diào)頻容量調(diào)用比例
6.3.2 參與V2G服務(wù)的電池?fù)p耗成本
6.4 集中充電站的協(xié)同調(diào)度模型
6.4.1 目標(biāo)函數(shù)
6.4.2 約束條件
6.5 魯棒優(yōu)化模型的構(gòu)建與求解策略
6.5.1 集中充電站協(xié)同調(diào)度的魯棒優(yōu)化模型
6.5.2 求解方法
6.6 算例分析
6.6.1 測(cè)試系統(tǒng)簡介
6.6.2 單向能量傳輸模式下的魯棒優(yōu)化結(jié)果
6.6.3 雙向能量傳輸模式下的魯棒優(yōu)化結(jié)果
6.6.4 兩種能量傳輸模式下的結(jié)果對(duì)比
6.7 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 全文工作總結(jié)
7.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A:充電負(fù)荷的確定
附錄 B:IEEE 30節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮網(wǎng)絡(luò)抗毀性的配電網(wǎng)網(wǎng)架多目標(biāo)規(guī)劃[J]. 吳霜,衛(wèi)志農(nóng),孫國強(qiáng),吳國梁,王華芳. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(03)
[2]電動(dòng)公交車換電站—電池充電站優(yōu)化規(guī)劃[J]. 錢斌,石東源,謝平平,朱林. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(02)
[3]考慮時(shí)空分布的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷預(yù)測(cè)方法[J]. 張洪財(cái),胡澤春,宋永華,徐智威,賈龍. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(01)
[4]基于線性優(yōu)化的電動(dòng)汽車換電站最優(yōu)充放電策略[J]. 孫偉卿,王承民,曾平良,張焰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(01)
[5]分布式電源與配電網(wǎng)架多目標(biāo)協(xié)調(diào)規(guī)劃[J]. 呂濤,唐巍,叢鵬偉,薄博. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(21)
[6]變電站區(qū)域充電樁接入控制模式及策略[J]. 劉文霞,劉流,趙天陽. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(16)
[7]電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃方法與模型[J]. 郭春林,肖湘寧. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(13)
[8]考慮交通網(wǎng)絡(luò)流量的電動(dòng)汽車充電站規(guī)劃[J]. 王輝,王貴斌,趙俊華,文福拴,李捷. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(13)
[9]基于線性矩陣不等式的電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)化魯棒控制[J]. 張立巖,趙俊華,文福拴,薛禹勝,王健. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(20)
[10]考慮車流信息與配電網(wǎng)絡(luò)容量約束的充電站規(guī)劃[J]. 葛少云,馮亮,劉洪,王龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)
本文編號(hào):3527002
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:154 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃研究概述
1.2.1 電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃
1.2.2 配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃
1.3 電動(dòng)汽車有序充放電管理研究概述
1.3.1 降低車主充電成本
1.3.2 增加充換電站運(yùn)營收益
1.3.3 改善系統(tǒng)負(fù)荷特性和降低系統(tǒng)運(yùn)行成本
1.3.4 提供輔助服務(wù)
1.3.5 與間歇性電源的互補(bǔ)協(xié)調(diào)
1.4 本文所涉及的建模理論
1.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化
1.4.2 層優(yōu)化
1.4.3 魯棒優(yōu)化
1.5 本文的主要工作
1.5.1 現(xiàn)有研究的不足
1.5.2 本文的總體研究思路
1.5.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)規(guī)劃方法
2.1 引言
2.2 充電基礎(chǔ)設(shè)施的定容及其充電功率的確定
2.2.1 分散式充電樁
2.2.2 快速充電站
2.3 配電系統(tǒng)與電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)規(guī)劃的多目標(biāo)優(yōu)化模型
2.3.1 最小化投資成本和系統(tǒng)網(wǎng)損成本之和
2.3.2 最大化快速充電站截獲的交通流量
2.4 求解策略
2.4.1 MOEA/D算法簡介
2.4.2 遺傳算子的修改
2.4.3 標(biāo)函數(shù)的形式變換與歸一化
2.4.4 求解流程
2.4.5 最終方案的確定
2.5 算例分析
2.5.1 算例1-23節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)和20節(jié)點(diǎn)交通網(wǎng)絡(luò)的耦合系統(tǒng)
2.5.2 算例2-54節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)和25節(jié)點(diǎn)交通網(wǎng)絡(luò)的耦合系統(tǒng)
2.5.3 計(jì)算成本對(duì)比
2.6 本章小節(jié)
3 考慮電動(dòng)汽車廣泛接入的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃策略
3.1 引言
3.2 配電系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)劃
3.3 充電負(fù)荷建模
3.3.1 自由充電模式
3.3.2 有序充電模式
3.4 計(jì)及適應(yīng)成本的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃方法
3.4.1 場(chǎng)景生成
3.4.2 計(jì)算不同場(chǎng)景下的適應(yīng)成本
3.4.3 計(jì)及適應(yīng)成本的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃模型
3.5 求解策略
3.6 算例分析
3.6.1 測(cè)試系統(tǒng)描述
3.6.2 不同場(chǎng)景下的優(yōu)化結(jié)果分析
3.6.3 最終方案相對(duì)于其他場(chǎng)景的適應(yīng)成本分析
3.6.4 計(jì)算成本分析
3.7 本章小結(jié)
4 大量電動(dòng)汽車參與削峰填谷的雙層優(yōu)化方法
4.1 引言
4.2 電動(dòng)汽車分層分區(qū)調(diào)度架構(gòu)
4.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)與信息交互機(jī)制
4.3.1 日前申報(bào)機(jī)制
4.3.2 基于相似合并的數(shù)據(jù)分組技術(shù)
4.3.3 信息互動(dòng)機(jī)制
4.4 電動(dòng)汽車充放電調(diào)度的雙層優(yōu)化模型
4.4.1 上層優(yōu)化模型
4.4.2 下層優(yōu)化模型
4.5 模型求解方法及流程
4.6 算例測(cè)試及結(jié)果分析
4.6.1 結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.6.2 含5個(gè)代理商的、修改的IEEE 30節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)
4.6.3 自由充電模式與優(yōu)化充放電模式的比較
4.6.4 靈敏度分析
4.7 本章小結(jié)
5 電力市場(chǎng)環(huán)境下傳統(tǒng)機(jī)組與電動(dòng)汽車的協(xié)同調(diào)度策略
5.1 引言
5.2 傳統(tǒng)機(jī)組與電動(dòng)汽車協(xié)同調(diào)度的雙層優(yōu)化模型
5.2.1 上層優(yōu)化模型
5.2.2 下層優(yōu)化模型
5.3 模型的求解方法及流程
5.4 算例測(cè)試及結(jié)果分析
5.4.1 含6個(gè)代理商的、修改的IEEE 118測(cè)試系統(tǒng)
5.4.2 四種場(chǎng)景下的優(yōu)化結(jié)果分析
5.4.3 自由充電模式和優(yōu)化充放電模式的比較
5.4.4 靈敏度分析
5.5 本章小結(jié)
6 集中充電模式下的電動(dòng)汽車調(diào)頻策略
6.1 引言
6.2 集中充電統(tǒng)一配送換電模式下的業(yè)務(wù)流程
6.3 電動(dòng)汽車參與調(diào)頻的容量調(diào)用比例與電池?fù)p耗分析
6.3.1 調(diào)頻容量調(diào)用比例
6.3.2 參與V2G服務(wù)的電池?fù)p耗成本
6.4 集中充電站的協(xié)同調(diào)度模型
6.4.1 目標(biāo)函數(shù)
6.4.2 約束條件
6.5 魯棒優(yōu)化模型的構(gòu)建與求解策略
6.5.1 集中充電站協(xié)同調(diào)度的魯棒優(yōu)化模型
6.5.2 求解方法
6.6 算例分析
6.6.1 測(cè)試系統(tǒng)簡介
6.6.2 單向能量傳輸模式下的魯棒優(yōu)化結(jié)果
6.6.3 雙向能量傳輸模式下的魯棒優(yōu)化結(jié)果
6.6.4 兩種能量傳輸模式下的結(jié)果對(duì)比
6.7 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 全文工作總結(jié)
7.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A:充電負(fù)荷的確定
附錄 B:IEEE 30節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮網(wǎng)絡(luò)抗毀性的配電網(wǎng)網(wǎng)架多目標(biāo)規(guī)劃[J]. 吳霜,衛(wèi)志農(nóng),孫國強(qiáng),吳國梁,王華芳. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(03)
[2]電動(dòng)公交車換電站—電池充電站優(yōu)化規(guī)劃[J]. 錢斌,石東源,謝平平,朱林. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(02)
[3]考慮時(shí)空分布的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷預(yù)測(cè)方法[J]. 張洪財(cái),胡澤春,宋永華,徐智威,賈龍. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(01)
[4]基于線性優(yōu)化的電動(dòng)汽車換電站最優(yōu)充放電策略[J]. 孫偉卿,王承民,曾平良,張焰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(01)
[5]分布式電源與配電網(wǎng)架多目標(biāo)協(xié)調(diào)規(guī)劃[J]. 呂濤,唐巍,叢鵬偉,薄博. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(21)
[6]變電站區(qū)域充電樁接入控制模式及策略[J]. 劉文霞,劉流,趙天陽. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(16)
[7]電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃方法與模型[J]. 郭春林,肖湘寧. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(13)
[8]考慮交通網(wǎng)絡(luò)流量的電動(dòng)汽車充電站規(guī)劃[J]. 王輝,王貴斌,趙俊華,文福拴,李捷. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(13)
[9]基于線性矩陣不等式的電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)化魯棒控制[J]. 張立巖,趙俊華,文福拴,薛禹勝,王健. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(20)
[10]考慮車流信息與配電網(wǎng)絡(luò)容量約束的充電站規(guī)劃[J]. 葛少云,馮亮,劉洪,王龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)
本文編號(hào):3527002
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3527002.html
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