大規(guī)模分布式電源接入下的電動汽車換電站運行研究.pdf

1、隨著全球化石能源的日益緊張，可再生能源分布式電源(DG)和電動汽車(EV)已成為未來能源結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢，越來越受到各國政府和廣大學者的重視。通過協(xié)調(diào)控制電動汽車的充放電過程，不僅能降低總充電成本與系統(tǒng)網(wǎng)損、發(fā)揮削峰填谷的作用，而且在平抑可再生能源的間歇性方面具有重要作用。同時，電動汽車換電站屬性靈活，變更不同的軟件控制策略響應即可實現(xiàn)不同功能角色的靈活轉(zhuǎn)變。其可以用作調(diào)頻，也可以用作調(diào)峰以及提供備用電源支撐。對電動汽車換電站的不同角色運

2、行研究對未來智能電網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。
　　首先，針對大量間歇性分布式電源接入電網(wǎng)帶來的沖擊，提出了需求響應定義新延伸，將頻率控制納入需求響應的范疇，同時將需求響應分為用戶需求響應和電網(wǎng)需求響應。對電動汽車換電站提出了基于電網(wǎng)需求響應的運行理念，并對這一運行理念的現(xiàn)實可行性進行了分析。其次，在響應調(diào)頻的運行策略方面，提出了以控制電池的充電規(guī)模來代替控制充電電流的控制策略，以一種離散方式近似等效之前普遍采用的連續(xù)控制。在該運行模式

3、下，所有電池均以最佳充電電流充電，可降低充電能耗，延長電池壽命，有利于換電站的經(jīng)濟運行。并在Matlab/Simulink仿真平臺上搭建了該策略的微電網(wǎng)模型，通過算例仿真對比，展示了在微網(wǎng)孤島運行時該控制策略出色的調(diào)頻性能以及面對大波動下微網(wǎng)表現(xiàn)出的良好穩(wěn)定性。在換電站調(diào)峰調(diào)度優(yōu)化方面，提出了一種新的約束罰函數(shù)處理方法，該方法結(jié)合粒子群算法的原理特性，并與已有的自適應罰函數(shù)法相結(jié)合組成分段穿透罰函數(shù)。以粒子群算法為求解工具，對提出的電動

4、汽車換電站調(diào)度模型進行優(yōu)化，在MATLAB仿真平臺上通過與傳統(tǒng)方法以及自適應罰函數(shù)法對比驗證了所提出的分段穿透罰函數(shù)處理方法相對于這兩類方法，具有求解速度快，全局尋優(yōu)能力強的特點。同時在響應調(diào)峰的運行策略中，為實現(xiàn)電力系統(tǒng)與電動汽車換電站運營系統(tǒng)的有機融合，在進行電網(wǎng)調(diào)度最優(yōu)化的同時兼顧保障換電站運營，提出了將電動汽車換電站運營參數(shù)構(gòu)建懲罰函數(shù)加入調(diào)度目標函數(shù)的模型。該模型采用雙層時空解耦結(jié)構(gòu)，上層模型以整體代理的方式實現(xiàn)換電站在時間尺

5、度的多目標優(yōu)化調(diào)度（包括負荷波動、峰谷差最小），下層模型在空間尺度上合理分配各換電站充電計劃來調(diào)節(jié)包含間歇性分布式電源的電網(wǎng)潮流分布，實現(xiàn)網(wǎng)損最小化，同時引入運營懲罰函數(shù)實現(xiàn)換電站運營狀況對電網(wǎng)的反饋。之后，采用自適應變異粒子群算法對提出的雙層系統(tǒng)進行迭代求解。最后在修改的IEEE30節(jié)點算例中說明該調(diào)度模型的有效性。
　　論文以研究大規(guī)模分布式電源接入下的電動汽車換電站運行策略為中心，提出了基于電網(wǎng)需求響應的運行理念。并在響應調(diào)