電價(jià)引導(dǎo)機(jī)制下多場(chǎng)景電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略研究.pdf

1、在當(dāng)前世界石油資源緊缺、環(huán)境污染加重和全球氣候變暖的背景下，大力推廣與發(fā)展節(jié)能-環(huán)保-低碳的新能源汽車(chē)是人類(lèi)社會(huì)追求汽車(chē)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向和目標(biāo)，因此電動(dòng)汽車(chē)規(guī)?；l(fā)展成為必然趨勢(shì)。然而，隨著電動(dòng)汽車(chē)規(guī)?；l(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電將會(huì)對(duì)電網(wǎng)、充電設(shè)施和用戶(hù)產(chǎn)生不可忽視的影響。為了降低或抑制這些負(fù)面影響，就應(yīng)當(dāng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電加以引導(dǎo)和控制。同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)在多個(gè)區(qū)域中分布運(yùn)行，處理相關(guān)充電問(wèn)題，就應(yīng)當(dāng)分區(qū)進(jìn)行。因此開(kāi)展多種場(chǎng)景電動(dòng)汽車(chē)有序充電

2、研究具有重要意義。
　　通常居民區(qū)、工作場(chǎng)所和高速公路是電動(dòng)汽車(chē)充電的重要區(qū)域。然而，目前這些區(qū)域中仍然存在如下亟待解決的問(wèn)題:(1)在居民區(qū)，充電設(shè)施白天大量閑置、共享性差，如何實(shí)現(xiàn)居民區(qū)充電設(shè)施白天共享并加以合理利用，以提高充電設(shè)施利用率，是亟待解決的重要問(wèn)題。(2)在工作場(chǎng)所，充電設(shè)施配置與電動(dòng)汽車(chē)充電存在強(qiáng)烈的耦合性，如何協(xié)調(diào)二者的這種關(guān)系，以減少充電設(shè)施冗余，從而降低充電設(shè)施運(yùn)行成本和用戶(hù)充電成本，也是亟待解決的重要問(wèn)題

3、。(3)在高速公路，電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)存在沿襲加油習(xí)慣的充電習(xí)慣，且充電站間缺乏有效的充電引導(dǎo)機(jī)制。在當(dāng)前快速充電水平下，如何進(jìn)行站間電動(dòng)汽車(chē)有序充電引導(dǎo)，以減少用戶(hù)的充電成本和等待時(shí)間，提高充電站群整體的充電設(shè)施時(shí)間利用率，以利于電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并減小對(duì)高速公路交通的影響，同樣是亟待解決的重要問(wèn)題。(4)在進(jìn)站車(chē)流量較大的高速公路快充站，根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)類(lèi)型，如何選取合適的充電設(shè)施，采用合理的運(yùn)行機(jī)制，以提高充電站運(yùn)行效率，緩減站內(nèi)車(chē)輛的排隊(duì)情況，

4、減少用戶(hù)的等待時(shí)間和充電時(shí)間和緩減對(duì)電網(wǎng)的影響，同樣也是亟待解決的重要問(wèn)題。
　　論文首先闡述了電動(dòng)汽車(chē)規(guī)?；茝V與發(fā)展的趨勢(shì)和規(guī)?；妱?dòng)汽車(chē)無(wú)序充電對(duì)電網(wǎng)的影響，引出了多場(chǎng)景電動(dòng)汽車(chē)充電研究，回顧了多場(chǎng)景有序充電的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出了當(dāng)前存在的多場(chǎng)景充電問(wèn)題;然后基于居民區(qū)充電設(shè)施和周邊公共充電站運(yùn)行存在的時(shí)間互補(bǔ)性，研究了居民區(qū)充電設(shè)施白天共享和電動(dòng)汽車(chē)分時(shí)段充電策略;接著根據(jù)工作場(chǎng)所中電動(dòng)汽車(chē)充電與充電設(shè)施配置存在的關(guān)系，

5、研究了工作場(chǎng)所電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略;隨后在當(dāng)前快充技術(shù)條件下，引入了一種狀態(tài)電價(jià)，研究了高速公路充電站間電動(dòng)汽車(chē)有序充電策路;最后，闡述了高速公路充電站與電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行規(guī)則，在進(jìn)站車(chē)流量較大的前提下，研究了高速公路充電站內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)新型快速充電策略。
　　本文取得了一定的研究成果，主要有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新性貢獻(xiàn):
　　(1)首次針對(duì)居民區(qū)充電設(shè)施白天大量閑置及其共享性差的問(wèn)題，提出了居民區(qū)充電設(shè)施白天共享與電動(dòng)汽車(chē)分時(shí)段充電策略。打

6、破傳統(tǒng)觀念，以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托，提出居民區(qū)推廣建設(shè)一樁多槍充電樁，并能白天共享，供外來(lái)用戶(hù)預(yù)約充電，既能滿(mǎn)足夜間原有居民區(qū)用戶(hù)慢充需求，又能滿(mǎn)足白天外來(lái)用戶(hù)快充需求，以實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施公共化;在峰谷分時(shí)電價(jià)下，通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)分時(shí)段充電策略可以避免對(duì)居民區(qū)原有用戶(hù)正常充電的影響。
　　(2)首次針對(duì)因充電設(shè)施冗余而導(dǎo)致充電設(shè)施運(yùn)行成本和用戶(hù)充電成本高的問(wèn)題，指出工作場(chǎng)所充電設(shè)施配置與電動(dòng)汽車(chē)充電存在強(qiáng)烈耦合性的關(guān)系，提出了工作場(chǎng)所電動(dòng)汽車(chē)

7、有序充電策略。在統(tǒng)一電價(jià)下，以充電站運(yùn)行成本和總負(fù)荷曲線(xiàn)方差最小為目標(biāo)，分別建立了不計(jì)及常規(guī)負(fù)荷和計(jì)及常規(guī)負(fù)荷的兩種充電情形下的電動(dòng)汽車(chē)有序充電優(yōu)化模型，引入一種人工魚(yú)群算法對(duì)模型進(jìn)行求解，得到了較為理想的結(jié)果。
　　(3)首次針對(duì)高速公路電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)存在沿襲加油習(xí)慣的充電習(xí)慣和服務(wù)區(qū)充電站間缺乏有效的充電引導(dǎo)機(jī)制問(wèn)題，引入一種新型的充電電價(jià)引導(dǎo)機(jī)制——狀態(tài)電價(jià)，提出了一種高速公路服務(wù)區(qū)充電站間電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略，為提高多個(gè)快速

8、充電站的整體運(yùn)行效率提供了一種可行的解決方案。建立了充電站集群排隊(duì)模型，首次提出了一種求解該模型的基本排隊(duì)算法。通過(guò)該排隊(duì)算法、蒙特卡羅方法和弗洛伊德算法能夠?qū)σ欢ㄒ?guī)模電動(dòng)汽車(chē)在高速公路網(wǎng)中的行駛與充電情況進(jìn)行仿真與分析。
　　(4)首次針對(duì)進(jìn)站車(chē)流量較大的高速公路多類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)傳統(tǒng)快速充電問(wèn)題，在狀態(tài)電價(jià)下，引入了一樁多槍充電樁，提出了一種高速公路服務(wù)區(qū)充電站內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)新型快速充電策略，為提高單個(gè)快速充電站運(yùn)行效率提供了一種可行