汽车被称为“改变世界的机器”,为现代社会的发展做出了巨大贡献,现在已经深入到了人们生活的各个领域。汽车产业也随之成为了许多国家重要的支柱产业,消费拉动大、就业面广、关联度高、产业链长,在社会发展和国民经济中发挥着举足轻重的作用。传统燃油汽车经过上百年的发展,逐步实现全面应用现代高科技化和机电一体,其各项性能已达到了较高的程度。但是汽车在造福人类的同时,也带来了很大的弊端,其发展也面临着诸多方面的严峻挑战。传统燃油汽车尾气排放造成了严重的环境污染问题,同时其对石油资源的大量消耗引发了急迫的能源危机问题。在这种背景下,电动汽车应运而生,以其优良的环保和节能特性成为汽车市场和消费者所关注的焦点。本文首先分析了电动汽车的市场规模、类型、充电特性和用户行为等因素对电动汽车充电负荷的影响,进一步以国外统计资料为基础,计算并模拟了电动汽车起始充电时间和日行驶里程的概率分布,对充电频率作出了合理假设,建立了电动汽车充电负荷预测模型,以上海市为例进行了具体计算,比较了工作日和非工作日、统一电价和分时电价对电动汽车充电负荷的影响。考虑到换电服务对电动汽车推广和应用的重要影响,本文将换电服务看作一个多阶段决策过程,应用动态规划理论对该问题进行研究。在分析了换电服务的成本构成和约束条件的基础上,以总成本最小为目标函数,建立了电动汽车换电服务调度规划模型,并且结合具体算例,讨论了补充电池的基础成本、后续成本和贮存电池成本对换电服务调度的影响。电动汽车充换电站的布局规划具有重要意义,有利于加快电动汽车的普及速度。本文比较了充电桩、充电站和换电站的服务特点、适宜场合、补给速度、建设成本、运行成本以及优点和缺点,提出了“大型集中充电站-换电站-充电桩”的网络结构规划。然后运用多智能体理论,分析了大型集中充电站Agent、换电站Agent和用户Agent的决策行为,以及环境要素的影响,建立了基于多智能体理论的充换电站协调规划模型。该模型考虑了总体充电需求、各区域换电需求、征地费用、电池运输成本和用户换电能耗等因素。最后以我国南方某地区为算例,比较了各个Agent对充换电站协调规划的影响。本文对电动汽车充电负荷预测、换电服务调度规划以及充换电站协调规划的研究,能够为电力系统应对电动汽车迅猛发展带来的影响提供决策参考和依据。