发展电动汽车是我国在能源战略、节能减排及大气污染防治方面的一项重大举措,同时也是我国从汽车大国通往汽车强国的必经之路。电动汽车及其相关产业的发展受到了中国政府的高度重视和大力支持,已从导入期迈入了平稳增长期。了解电动汽车集群特性和研究电动汽车接入电网后的能量管理方法,可以尽量减少和避免给电网安全稳定运行带来的负面影响,并进一步充分发挥其作为一种灵活负荷的特点和优势,为电网提供多种辅助服务,更好地使供需双方实现良性互动,达到共赢的局面。单台电动汽车对电网的作用是十分有限的,只有聚集起来的电动汽车群才会对电网产生影响,但与此同时充电管理的难度也会增加。基于此,本文以电动汽车群充电集成系统为对象进行研究,将分散、随机的电动汽车充电行为以集群的方式进行管理,一方面可以减小管理“颗粒度”,降低优化计算维度,另一方面多个集群之间充电行为在时间上的分布可以相互补充,整体呈现良好的负荷特性。本文的主要工作如下:(1)提出了电动汽车充电分层能量管理架构,分析了其应用场景及特点,并详细阐述了各个层级的功能以及该架构的运行原理。(2)对区/站两级能量管理机制进行了详细阐释,将Area-EMS和μ-EMS之间的配合关系进行了具体的说明,对管理过程中需要的输入参数、充电需求边界曲线的计算方法进行了介绍。(3)研究了协调层(Area-EMS)为每个充电站下发指导充电功率,从而实现充电站间能量合理流动的协调管理策略;研究了响应层(μ-EMS)实时计算每个充电桩充电控制矩阵,从而实现充电站内有序充电的功率分配策略。(4)以办公区、商业区、居民区充电站为例进行仿真分析,验证所述分层能量管理架构和两级实时能量管理机制及策略的有效性和实用性。