電價引導機制下多場景電動汽車有序充電策略研究.pdf

1、在當前世界石油資源緊缺、環(huán)境污染加重和全球氣候變暖的背景下，大力推廣與發(fā)展節(jié)能-環(huán)保-低碳的新能源汽車是人類社會追求汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向和目標，因此電動汽車規(guī)?；l(fā)展成為必然趨勢。然而，隨著電動汽車規(guī)?；l(fā)展，電動汽車無序充電將會對電網(wǎng)、充電設施和用戶產生不可忽視的影響。為了降低或抑制這些負面影響，就應當對電動汽車充電加以引導和控制。同時電動汽車在多個區(qū)域中分布運行，處理相關充電問題，就應當分區(qū)進行。因此開展多種場景電動汽車有序充電

2、研究具有重要意義。
　　通常居民區(qū)、工作場所和高速公路是電動汽車充電的重要區(qū)域。然而，目前這些區(qū)域中仍然存在如下亟待解決的問題:(1)在居民區(qū)，充電設施白天大量閑置、共享性差，如何實現(xiàn)居民區(qū)充電設施白天共享并加以合理利用，以提高充電設施利用率，是亟待解決的重要問題。(2)在工作場所，充電設施配置與電動汽車充電存在強烈的耦合性，如何協(xié)調二者的這種關系，以減少充電設施冗余，從而降低充電設施運行成本和用戶充電成本，也是亟待解決的重要問題

3、。(3)在高速公路，電動汽車用戶存在沿襲加油習慣的充電習慣，且充電站間缺乏有效的充電引導機制。在當前快速充電水平下，如何進行站間電動汽車有序充電引導，以減少用戶的充電成本和等待時間，提高充電站群整體的充電設施時間利用率，以利于電網(wǎng)經(jīng)濟運行并減小對高速公路交通的影響，同樣是亟待解決的重要問題。(4)在進站車流量較大的高速公路快充站，根據(jù)電動汽車類型，如何選取合適的充電設施，采用合理的運行機制，以提高充電站運行效率，緩減站內車輛的排隊情況，

4、減少用戶的等待時間和充電時間和緩減對電網(wǎng)的影響，同樣也是亟待解決的重要問題。
　　論文首先闡述了電動汽車規(guī)?；茝V與發(fā)展的趨勢和規(guī)?；妱悠嚐o序充電對電網(wǎng)的影響，引出了多場景電動汽車充電研究，回顧了多場景有序充電的國內外研究現(xiàn)狀，指出了當前存在的多場景充電問題;然后基于居民區(qū)充電設施和周邊公共充電站運行存在的時間互補性，研究了居民區(qū)充電設施白天共享和電動汽車分時段充電策略;接著根據(jù)工作場所中電動汽車充電與充電設施配置存在的關系，

5、研究了工作場所電動汽車有序充電策略;隨后在當前快充技術條件下，引入了一種狀態(tài)電價，研究了高速公路充電站間電動汽車有序充電策路;最后，闡述了高速公路充電站與電動汽車的運行規(guī)則，在進站車流量較大的前提下，研究了高速公路充電站內電動汽車新型快速充電策略。
　　本文取得了一定的研究成果，主要有以下幾點創(chuàng)新性貢獻:
　　(1)首次針對居民區(qū)充電設施白天大量閑置及其共享性差的問題，提出了居民區(qū)充電設施白天共享與電動汽車分時段充電策略。打

6、破傳統(tǒng)觀念，以互聯(lián)網(wǎng)平臺為依托，提出居民區(qū)推廣建設一樁多槍充電樁，并能白天共享，供外來用戶預約充電，既能滿足夜間原有居民區(qū)用戶慢充需求，又能滿足白天外來用戶快充需求，以實現(xiàn)充電設施公共化;在峰谷分時電價下，通過電動汽車分時段充電策略可以避免對居民區(qū)原有用戶正常充電的影響。
　　(2)首次針對因充電設施冗余而導致充電設施運行成本和用戶充電成本高的問題，指出工作場所充電設施配置與電動汽車充電存在強烈耦合性的關系，提出了工作場所電動汽車

7、有序充電策略。在統(tǒng)一電價下，以充電站運行成本和總負荷曲線方差最小為目標，分別建立了不計及常規(guī)負荷和計及常規(guī)負荷的兩種充電情形下的電動汽車有序充電優(yōu)化模型，引入一種人工魚群算法對模型進行求解，得到了較為理想的結果。
　　(3)首次針對高速公路電動汽車用戶存在沿襲加油習慣的充電習慣和服務區(qū)充電站間缺乏有效的充電引導機制問題，引入一種新型的充電電價引導機制——狀態(tài)電價，提出了一種高速公路服務區(qū)充電站間電動汽車有序充電策略，為提高多個快速

8、充電站的整體運行效率提供了一種可行的解決方案。建立了充電站集群排隊模型，首次提出了一種求解該模型的基本排隊算法。通過該排隊算法、蒙特卡羅方法和弗洛伊德算法能夠對一定規(guī)模電動汽車在高速公路網(wǎng)中的行駛與充電情況進行仿真與分析。
　　(4)首次針對進站車流量較大的高速公路多類型電動汽車傳統(tǒng)快速充電問題，在狀態(tài)電價下，引入了一樁多槍充電樁，提出了一種高速公路服務區(qū)充電站內電動汽車新型快速充電策略，為提高單個快速充電站運行效率提供了一種可行