電動(dòng)汽車入網(wǎng)技術(shù)及社會(huì)綜合效益研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)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(duì)化石燃料的依賴，已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題。電動(dòng)汽車是全部或部分由電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)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(guó)自“八五規(guī)劃”以來，已在研發(fā)電動(dòng)汽車方面投入了大量的人力、物力和財(cái)力，并取得了一系列科研成果，開發(fā)出一批電動(dòng)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(yùn)行。
　　 電動(dòng)汽車是電力系統(tǒng)的新型負(fù)荷，其充電在時(shí)間和空間上都具有隨機(jī)性，且大規(guī)模電動(dòng)汽車的集中充電將極大影響傳統(tǒng)負(fù)荷曲線，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電動(dòng)汽車既是電能的使用者，也可以被當(dāng)作電能存儲(chǔ)裝置使用。由大量的電動(dòng)汽車及充放電設(shè)備構(gòu)成的電動(dòng)汽車接入網(wǎng)絡(luò)(Vehicle to Grid，V2G)可以通過在用電低谷時(shí)段充電，而在用電高峰時(shí)段放電的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷削峰填谷，同時(shí)減弱可再生能源的間歇性對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行所帶來的負(fù)面影

3、響。
　　 在此背景下，本文針對(duì)電動(dòng)汽車的充電負(fù)荷對(duì)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(dòng)性為目標(biāo)的電動(dòng)汽車有序充放電調(diào)度方法;電動(dòng)汽車換電站參與微網(wǎng)運(yùn)行、吸納或者補(bǔ)充可再生能源出力以及電動(dòng)汽車項(xiàng)目能為我國(guó)實(shí)現(xiàn)的綜合社會(huì)效益四個(gè)子課題進(jìn)行了研究，并取得了以下研究成果:
　　 1)作為一種具有時(shí)空不確定性的新型負(fù)荷，電動(dòng)汽車接入電力系統(tǒng)充電將影響發(fā)電側(cè)的機(jī)組組合計(jì)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(zhì)量和供需平衡。特別是對(duì)于配電系統(tǒng)，電動(dòng)汽車自由充電負(fù)荷將大大增加系統(tǒng)負(fù)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(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此有必要研究電動(dòng)汽車有序充放電策略。
　　 2)智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，尤其是電動(dòng)汽車充放電技術(shù)的發(fā)展，使電動(dòng)汽車與風(fēng)電協(xié)同調(diào)度成為可能。具有V2G功能的電動(dòng)汽車可以在必要時(shí)為風(fēng)電機(jī)組提供備用服務(wù)，以緩解風(fēng)電預(yù)測(cè)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(dòng)汽車第三方代理利潤(rùn)最大為目標(biāo)的電動(dòng)汽車有序充放電模型，并應(yīng)用粒子群算法求取最優(yōu)調(diào)度結(jié)果。算例結(jié)果表明，電動(dòng)汽車第三方代理在滿足車主用車需求的條件下向風(fēng)電場(chǎng)提供旋轉(zhuǎn)備用服務(wù)在提高自身收益的同時(shí)可以在一定程度上改善風(fēng)電出力不確定性對(duì)電力系統(tǒng)的不良影響。通過電動(dòng)汽車有序充放電調(diào)度平抑可再生能源波動(dòng)性和彌補(bǔ)預(yù)測(cè)誤差是電動(dòng)汽車未來服務(wù)電力系統(tǒng)的重要方面。
　　 3)電動(dòng)汽車換電站可以作為儲(chǔ)能系統(tǒng)參與微網(wǎng)運(yùn)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(biāo)且滿足車主換電需求約束條件下的電動(dòng)汽車換電站運(yùn)營(yíng)模式。研究結(jié)果表明電動(dòng)汽車換電站可以在一定程度上通過吸納或者補(bǔ)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?cái)?shù)目的增加而提高。
　　 4)相對(duì)于傳統(tǒng)汽車，電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用將為社會(huì)實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)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(yùn)行成本的效益。通過建立電動(dòng)汽車社會(huì)綜合效