基于多尺度空間層次聚類的電動(dòng)汽車充放電優(yōu)化調(diào)度.pdf

1、近年來(lái)，化石能源逐步枯竭、全球氣候變暖、環(huán)境污染等問(wèn)題給社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了巨大的壓力。電動(dòng)汽車(EVs)以電能作為原始動(dòng)力，具有零排放、無(wú)污染和不依賴傳統(tǒng)能源的特點(diǎn)，發(fā)展電動(dòng)汽車并逐漸取代傳統(tǒng)的汽車成為未來(lái)主要的交通工具是解決上述問(wèn)題的有效途徑。對(duì)于配電系統(tǒng)，電動(dòng)汽車既是電源又是負(fù)荷，大規(guī)模電動(dòng)汽車的自主充放電行為將會(huì)增加配電系統(tǒng)負(fù)荷曲線的峰谷差;而電動(dòng)汽車充放電行為的可調(diào)特性，又為配電系統(tǒng)負(fù)荷曲線的削峰填谷提供了新的方法。為此，研

2、究大規(guī)模電動(dòng)汽車自主充放電行為對(duì)配電系統(tǒng)負(fù)荷曲線的影響及調(diào)控電動(dòng)汽車的充放電行為來(lái)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的削峰填谷具有非常重要的意義。
　　 為了研究配電系統(tǒng)中電動(dòng)汽車的充放電特性，建立了包括電池模型和逆變模型的電動(dòng)汽車接入配電系統(tǒng)模型。其中，電池模型用來(lái)刻畫開(kāi)路電壓、電池荷電狀態(tài)和電池電流之間的關(guān)系;逆變模型用來(lái)刻畫電池注入配電系統(tǒng)的有功、無(wú)功和電池電壓、電流之間的關(guān)系。然后，根據(jù)電動(dòng)汽車日行駛里程、最后返回時(shí)刻分別服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布和正

3、態(tài)分布的特性，采用蒙特卡羅抽樣法，分析了配電系統(tǒng)中電動(dòng)汽車的充電負(fù)荷、放電容量、綜合特性及其對(duì)配電系統(tǒng)日負(fù)荷曲線的影響。算例分析表明了大規(guī)模電動(dòng)汽車自主充放電行為會(huì)增加配電系統(tǒng)的峰谷差。
　　 由于接入配電系統(tǒng)的電動(dòng)汽車具有數(shù)量規(guī)模大、單臺(tái)可調(diào)度容量小、接入位置分散的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以類為單位的電動(dòng)汽車充放電調(diào)度框架;不但可以減少?zèng)Q策變量，顯著降低調(diào)度問(wèn)題的求解規(guī)模和難度，還可以避免傳統(tǒng)調(diào)度方式對(duì)通信條件要求高的問(wèn)題。基于此，以電動(dòng)

4、汽車的可調(diào)度容量為聚類指標(biāo)，借助多尺度空間的層次聚類算法(SSHC)提出了電動(dòng)汽車聚類方法，以實(shí)現(xiàn)屬性相似的電動(dòng)汽車的匯聚。算例分析表明了多尺度空間的聚類算法能夠有效實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的聚類。
　　 進(jìn)一步，為了最大程度地縮小配電系統(tǒng)負(fù)荷的峰谷差，以系統(tǒng)總負(fù)荷水平方差最小為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建了基于電動(dòng)汽車聚類的充放電調(diào)度模型。并采用基于ELM的改進(jìn)遺傳算法求解。以69節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，分析結(jié)果表明了基于ELM的改進(jìn)遺傳算法收斂速度快，能夠快速

5、求解模型;且基于電動(dòng)汽車聚類的充放電調(diào)度模型能有效平抑峰谷負(fù)荷。
　　 最后，為了解決電動(dòng)汽車參與配電系統(tǒng)調(diào)度的充放電控制、計(jì)量和結(jié)算問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了電動(dòng)汽車充放電控制裝置和充放電計(jì)量裝置。其中，電動(dòng)汽車充放電控制裝置根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)和車主意愿控制電動(dòng)汽車的充、放電行為;電動(dòng)汽車充放電計(jì)量裝置根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)和充放電時(shí)段分別計(jì)算充電費(fèi)用和放電容量，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車參與配電系統(tǒng)調(diào)度的精確控制和計(jì)量。為大規(guī)模電動(dòng)汽車順利參與配電系統(tǒng)調(diào)度提供了技術(shù)