電動汽車入網(wǎng)技術及社會綜合效益研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟發(fā)展與能源供給、環(huán)境污染之間的矛盾的日益激化，節(jié)能降耗，減少對化石燃料的依賴，已成為我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題。電動汽車是全部或部分由電能驅動電機作為動力系統(tǒng)的汽車，它以電代油，能夠降低碳排放、噪聲低，是解決交通、能源和環(huán)境問題的重要手段。我國自“八五規(guī)劃”以來，已在研發(fā)電動汽車方面投入了大量的人力、物力和財力，并取得了一系列科研成果，開發(fā)出一批電動汽車整車產(chǎn)品，在北京、武漢、天津、株洲、杭州等城市開展了不同形式的小規(guī)模

2、示范運行。
　　 電動汽車是電力系統(tǒng)的新型負荷，其充電在時間和空間上都具有隨機性，且大規(guī)模電動汽車的集中充電將極大影響傳統(tǒng)負荷曲線，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。電動汽車既是電能的使用者，也可以被當作電能存儲裝置使用。由大量的電動汽車及充放電設備構成的電動汽車接入網(wǎng)絡(Vehicle to Grid，V2G)可以通過在用電低谷時段充電，而在用電高峰時段放電的方式實現(xiàn)對負荷削峰填谷，同時減弱可再生能源的間歇性對系統(tǒng)運行所帶來的負面影

3、響。
　　 在此背景下，本文針對電動汽車的充電負荷對電力系統(tǒng)，尤其是配電系統(tǒng)可能造成的影響;以平抑可再生能源波動性為目標的電動汽車有序充放電調(diào)度方法;電動汽車換電站參與微網(wǎng)運行、吸納或者補充可再生能源出力以及電動汽車項目能為我國實現(xiàn)的綜合社會效益四個子課題進行了研究，并取得了以下研究成果:
　　 1)作為一種具有時空不確定性的新型負荷，電動汽車接入電力系統(tǒng)充電將影響發(fā)電側的機組組合計劃，降低輸電系統(tǒng)容量充裕度水平，影響配

4、電系統(tǒng)的電能質量和供需平衡。特別是對于配電系統(tǒng)，電動汽車自由充電負荷將大大增加系統(tǒng)負荷需求、引起電壓越限、增加變壓器故障率并降低變壓器壽命、引起電壓電流波形畸變等，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此有必要研究電動汽車有序充放電策略。
　　 2)智能電網(wǎng)技術的發(fā)展，尤其是電動汽車充放電技術的發(fā)展，使電動汽車與風電協(xié)同調(diào)度成為可能。具有V2G功能的電動汽車可以在必要時為風電機組提供備用服務，以緩解風電預測誤差給電力系統(tǒng)帶來的不良影

5、響。在此背景下，本文建立了以電動汽車第三方代理利潤最大為目標的電動汽車有序充放電模型，并應用粒子群算法求取最優(yōu)調(diào)度結果。算例結果表明，電動汽車第三方代理在滿足車主用車需求的條件下向風電場提供旋轉備用服務在提高自身收益的同時可以在一定程度上改善風電出力不確定性對電力系統(tǒng)的不良影響。通過電動汽車有序充放電調(diào)度平抑可再生能源波動性和彌補預測誤差是電動汽車未來服務電力系統(tǒng)的重要方面。
　　 3)電動汽車換電站可以作為儲能系統(tǒng)參與微網(wǎng)運行

6、，提高其接納可再生能源的能力。本文提出了以降低微網(wǎng)與外界電網(wǎng)交換功率為目標且滿足車主換電需求約束條件下的電動汽車換電站運營模式。研究結果表明電動汽車換電站可以在一定程度上通過吸納或者補充可再生能源出力降低微網(wǎng)與外界的交換功率，并且這種能力隨換電站所轄電池數(shù)目的增加而提高。
　　 4)相對于傳統(tǒng)汽車，電動汽車的大規(guī)模應用將為社會實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益，這包括:節(jié)能效益、碳減排效益和節(jié)約電力系統(tǒng)運行成本的效益。通過建立電動汽車社會綜合效