考慮電動汽車廣泛接入的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行策略.pdf

1、由于國家相關補貼政策的引導、動力電池續(xù)航性能的改善以及居民環(huán)保意識的增強，電動汽車正在世界范圍內(nèi)日益受到消費者的青睞。然而，未來可入網(wǎng)電動汽車的規(guī)?；瘧?，將對電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行層面的現(xiàn)有理論和方法提出新的挑戰(zhàn)。大量電動汽車的無序充電行為有可能給電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行帶來顯著的負面影響，例如增加系統(tǒng)投資和網(wǎng)絡損耗、加劇負荷峰谷差以及降低電能質(zhì)量。在此背景下，本文從規(guī)劃理論和運行策略2個角度出發(fā)，對電動汽車廣泛接入后現(xiàn)有電力系統(tǒng)尤其是配

2、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研究。具體研究內(nèi)容主要包括:
　　1)提出配電系統(tǒng)與電動汽車充電網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)規(guī)劃方法?；诠?jié)點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交通流量的截獲能力。之后，以系統(tǒng)投資成本和網(wǎng)絡損耗成本之和最小、快速充電站截獲的交通流量最大為目標構(gòu)建了配電系統(tǒng)與電動汽車充電網(wǎng)絡的聯(lián)合規(guī)劃模型，從而實現(xiàn)了配電系統(tǒng)擴展規(guī)劃與電動汽車充電網(wǎng)絡建設的協(xié)調(diào)。

3、
　　2)提出考慮電動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)負荷發(fā)展水平、電動汽車保有量、有序充電策略能否順利實施這3個不確定因素出發(fā)，構(gòu)建了未來可能場景的集合。其次，針對自由充電和有序充電兩種不同的充電模式分別給出了電動汽車充電負荷的計算方法，并為有序充電模式提出了切實可行的實時調(diào)度策略。最后，發(fā)展了能計及適應成本的配電系統(tǒng)靈活規(guī)劃方法。算例測試結(jié)果表明:該策略有望為配電系統(tǒng)投資者規(guī)避一定的經(jīng)濟風險。

4、　　3)提出大量電動汽車參與削峰填谷的雙層優(yōu)化方法。構(gòu)建了對電動汽車進行分層分區(qū)調(diào)度的框架，并設計了適應該調(diào)度架構(gòu)的數(shù)據(jù)分組技術和信息交互機制。之后，提出了對電動汽車充放電行為進行優(yōu)化調(diào)度的雙層優(yōu)化模型:上層模型的決策者為系統(tǒng)調(diào)度機構(gòu)，通過制定各電動汽車代理商的有序充放電策略，以平抑系統(tǒng)的負荷波動;下層模型的決策者為各電動汽車代理商，通過對所管轄電動汽車各時段充放電行為的有序控制，從而實現(xiàn)對上層調(diào)度計劃的緊密跟隨。
　　4)提出適

5、應電力市場環(huán)境的傳統(tǒng)機組與大量電動汽車的協(xié)同調(diào)度策略。在未來電力市場環(huán)境下，認為電動汽車代理商可通過與傳統(tǒng)機組類似的方式被系統(tǒng)調(diào)度機構(gòu)調(diào)度管理?；诖思俣ǎ瑯?gòu)建了傳統(tǒng)機組與大量電動汽車協(xié)同調(diào)度的雙層優(yōu)化模型。上層模型通過對傳統(tǒng)機組和電動汽車代理商的聯(lián)合調(diào)度，使系統(tǒng)運行成本最小化;下層模型通過對大量電動汽車進行有序充放電管理，從而實現(xiàn)對上層模型輸出的代理商的充放電計劃進行有效響應。
　　5)提出集中充電模式下的電動汽車調(diào)頻策略。首先

6、描述了集中充電統(tǒng)一配送這種換電模式的業(yè)務流程，進而分析了調(diào)頻容量調(diào)用比率的統(tǒng)計規(guī)律以及電動汽車參與V2G服務的電池損耗成本。為適當模擬和處理能量市場和調(diào)頻輔助服務市場出清價格的不確定性，發(fā)展了集中充電模式下電動汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻的魯棒優(yōu)化模型，從而實現(xiàn)了在可接受的經(jīng)濟風險水平下合理確定集中充電站次日各交易時段的充電計劃和為系統(tǒng)提供的調(diào)頻容量。
　　本文所提出規(guī)劃方法和運行策略有望為電動汽車的廣泛入網(wǎng)提供技術支撐，并進一步豐富與完善電