電動汽車充放電對電網(wǎng)的影響及其優(yōu)化策略研究.pdf

1、電動汽車充放電對電網(wǎng)的影響電動汽車充放電對電網(wǎng)的影響及其優(yōu)化策略研究及其優(yōu)化策略研究ResearchontheImpactsofElectricVehiclesgingDisgingonthePowerSystemitsOptimalStrategy（申請工學(xué)博士學(xué)位）一級學(xué)科：電氣工程學(xué)科專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化作者姓名：王龍指導(dǎo)教師：葛少云教授天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院二零一四年六月摘要隨著能源和環(huán)境問題日益嚴重，電動汽車因其在節(jié)

2、能減排方面的巨大優(yōu)勢逐漸受到人們關(guān)注。為降低大規(guī)模電動汽車無序充電對配電網(wǎng)的不利影響，需先行研究電動汽車充放電對配電網(wǎng)的影響及其優(yōu)化策略。本文通過利用電動汽車有序充放電，對優(yōu)化含電動汽車的電網(wǎng)負荷曲線、改善含電動汽車的配電網(wǎng)電壓偏差、平滑含光伏的電動汽車充換電站功率波動和提高可再生能源消納能力等方面內(nèi)容展開研究。主要工作如下：（1）為研究考慮負荷峰值時的電動汽車有序充放電優(yōu)化，提出了有序模式和無序模式的電動汽車充放電概率模型及功率期望計

3、算模型，建立了以負荷峰值最小為目標(biāo)的優(yōu)化模型。分析了峰谷電價時段、用戶響應(yīng)度對含電動汽車的電網(wǎng)負荷曲線的影響，并與無序充電時的場景進行了比較。在不同用戶響應(yīng)度下，研究了電動汽車有序充放電對含電動汽車的電網(wǎng)負荷曲線的影響；討論了在相同用戶響應(yīng)度下，電動汽車有序充放電對不同類型負荷曲線的優(yōu)化效果。分析了用戶響應(yīng)度與電網(wǎng)負荷峰值的對應(yīng)關(guān)系。（2）為研究電動汽車有序充放電的經(jīng)濟效益，建立了以全社會收益和用戶收益最大為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型，得到全

4、社會收益和用戶收益最優(yōu)解集。討論了三種典型場景中，電動汽車有序充放電的經(jīng)濟收益及其對電網(wǎng)負荷曲線的影響。分析了全社會收益和用戶收益的關(guān)鍵參數(shù)靈敏度問題，提出在不明顯減少全社會收益前提下，提高用戶參與有序充放電積極性的建議。（3）針對電動汽車無序充電將增大配電網(wǎng)電壓偏差、降低配電網(wǎng)電能質(zhì)量的問題，提出了含電動汽車的配電網(wǎng)電壓偏差優(yōu)化模型。分析了電動汽車有序充放電的配電網(wǎng)電壓偏差改善效果及經(jīng)濟效益，討論了典型場景下的配電網(wǎng)電壓偏差及網(wǎng)損特性

5、，提出了配電網(wǎng)各節(jié)點電動汽車數(shù)量配置的參考建議。（4）為有效利用電動汽車有序充電和電池組充放電的調(diào)節(jié)能力，平滑含光伏的電動汽車充換電站功率波動和提高可再生能源消納能力，提出了電動汽車充電分時控制模型和電池組充放電控制方法。構(gòu)建了充換電站的物理結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)，討論了站內(nèi)各功率的頻域特性，研究了電動汽車分時充電、電池組充放電的功率波動平滑效果，分析了電動汽車充電分時控制和電池組充放電控制的優(yōu)缺點。討論了進一步降低聯(lián)絡(luò)線功率波動的可行措施，提