居民小區(qū)電動汽車充電負(fù)荷有序控制策略.pdf

1、隨著化石能源的不斷枯竭和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，電動汽車已經(jīng)成為未來汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著電動汽車，尤其是私家乘用型電動汽車應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，未來居民小區(qū)將成為電動汽車充電的主要場所。但是，在實際運(yùn)營中，電動汽車行業(yè)普遍存在著“政策熱、推廣難”的尷尬，尤其是在居民小區(qū)，考慮到運(yùn)營成本、供電安全等問題，小區(qū)物業(yè)參與充電設(shè)施建設(shè)的積極性普遍不高，導(dǎo)致電動汽車難以廣泛投入使用，這嚴(yán)重阻礙了電動汽車的發(fā)展和普及。小區(qū)物業(yè)的癥結(jié)主要有以下兩點

2、:其一是大量電動汽車無序接入，其充電負(fù)荷會導(dǎo)致小區(qū)變壓器過負(fù)荷運(yùn)行，造成安全隱患;其二是充電設(shè)施運(yùn)營成本較高，而現(xiàn)有條件下運(yùn)營方的充電收益很低，不足以調(diào)動小區(qū)物業(yè)參與的積極性。電動汽車高昂的充電費用也打擊了一部分用戶的購買積極性。
　　本文針對當(dāng)前居民小區(qū)電動汽車充電設(shè)施建設(shè)遇到的實際困難，研究了電動汽車充電負(fù)荷的有序控制策略，主要目標(biāo)包括預(yù)防配電變壓器過載和實現(xiàn)充電收益最大化。首先提出了網(wǎng)格選取法，在保證變壓器不過載運(yùn)行的同時，

3、靈活規(guī)劃電動汽車的充電時段。進(jìn)而基于峰谷分時電價構(gòu)建了充電電費支出最小的目標(biāo)函數(shù)，并基于遺傳算法設(shè)計了求取最優(yōu)網(wǎng)格選取結(jié)果的方法與步驟。采用蒙特卡洛法對實際算例進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明:網(wǎng)格選取法兼顧了配電容量的限制條件，簡化了電動汽車的有序充電規(guī)劃，更利于采用尋優(yōu)算法進(jìn)行求解。所求取的有序充電策略能有效實現(xiàn)負(fù)荷移峰填谷、降低電費支出，同時提高運(yùn)營方的充電收益及參與積極性，具有很好的優(yōu)化效果。最后，考慮到大規(guī)模電動汽車接入勢必會對配電系統(tǒng)

4、的運(yùn)行產(chǎn)生影響，以IEEE33節(jié)點模型為研究對象，仿真分析了電動汽車有序和無序充電負(fù)荷對該配電系統(tǒng)在饋線負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)損耗和節(jié)點電壓等方面的影響，驗證了有序充電負(fù)荷在配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行方面的積極意義。
　　在此基礎(chǔ)上，本文針對居民小區(qū)電動汽車用戶充電和運(yùn)營方監(jiān)控的習(xí)慣，設(shè)計并構(gòu)建了內(nèi)嵌有序充電策略的充電管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)各模塊信息交互、資源共享，建立用戶和電網(wǎng)的連接并實現(xiàn)了充電樁的統(tǒng)一調(diào)控，有利于運(yùn)營方高效、便捷地管理電動汽車的充電行