電動(dòng)汽車充換電站的優(yōu)化控制策略研究.pdf

1、為了應(yīng)對(duì)能源與環(huán)境危機(jī)，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在我國得到了迅猛發(fā)展。電動(dòng)汽車電能補(bǔ)給配套建立的充換電站，成為電網(wǎng)中的一種新的負(fù)荷類型，其特點(diǎn)在于具有靈活的電力需求特性。由于電動(dòng)汽車電池的儲(chǔ)能效用，充換電站兼顧了電源與負(fù)荷的雙重屬性，充分挖掘電動(dòng)汽車充換電站所具有的電能存儲(chǔ)功能，利用其柔性、靈活的負(fù)荷特性，做出合理的充換電決策，不僅有利于對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)的平抑，更可以在緊急情況下，為電力系統(tǒng)提供重要的備用支持。因此，研究充換電站與電網(wǎng)運(yùn)行相協(xié)調(diào)的

2、優(yōu)化控制策略具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　要實(shí)現(xiàn)充換電站充放電的調(diào)控目標(biāo)，充換電站的能量預(yù)測(cè)與基于預(yù)測(cè)結(jié)果的優(yōu)化決策是必不可少的環(huán)節(jié)。其中，充換電站的負(fù)荷預(yù)測(cè)可以通過對(duì)電動(dòng)汽車的行駛規(guī)律以及充換電閾值的研究間接實(shí)現(xiàn)，也可以利用充換電站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)通過規(guī)律挖掘手段直接建模實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于充換電站的優(yōu)化決策，一般可以以充換電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性或電網(wǎng)的運(yùn)行安全性為決策目標(biāo)，并綜合考慮電池容量約束、充電樁功率約束等約束條件，建立充換電站的優(yōu)化調(diào)控

3、模型，得到充換電站充放電功率的優(yōu)化決策結(jié)果。
　　從目前研究現(xiàn)狀來看，充換電站的負(fù)荷預(yù)測(cè)及優(yōu)化控制尚存在以下幾個(gè)問題:①目前，充換電站負(fù)荷預(yù)測(cè)多采用確定性的預(yù)測(cè)方法，所得充換電站功率需求序列難以反映預(yù)測(cè)結(jié)果的不確定性，無法為制定魯棒性的充電策略提供必要的決策依據(jù)。②現(xiàn)有充換電站的充換電策略優(yōu)化多以連續(xù)的充電功率為控制變量，然而，受電池荷電狀態(tài)及電池?cái)?shù)量的限制，此種模型給出的最優(yōu)解往往難以與現(xiàn)實(shí)對(duì)應(yīng)。③對(duì)電池交換模式下的風(fēng)、光與充換

4、電站協(xié)同運(yùn)行策略優(yōu)化的研究較少。
　　在上述背景下，本文首先在充換電站換電需求狀態(tài)空間離散化的基礎(chǔ)上，使用馬爾科夫預(yù)測(cè)方法對(duì)充換電站換電需求進(jìn)行了離散狀態(tài)概率預(yù)測(cè)，其所得的換電需求狀態(tài)的概率分布可為充換電站的運(yùn)行決策提供更為全面的決策依據(jù);其次，文章提出了基于日前分時(shí)電價(jià)的雙向能量交換下的以電池充放臺(tái)數(shù)為控制變量的充換電站兩層規(guī)劃方法，其中，第一階段以充換電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo)，第二階段則以第一階段求取的最小費(fèi)用為約束，以滿電