近年来,随着能源短缺和气候变暖等能源环境问题,政府和车企大力推广新能源汽车,全球的电动汽车保有量不断攀升。大规模电动汽车接入电网无序充放电,将影响配电网的电能质量和经济可靠运行,尤其可能加剧峰荷,增加配电网的供电压力。因此,有必要对电动汽车进行有序充电引导,研究其优化调度和控制过程具有重要的理论和实践意义。首先,根据目前电动汽车的发展现状,在充电负荷建模及有序调度研究的现状总结基础上,基于蒙特卡洛模拟对电动汽车充电负荷进行建模。接着提出了电动汽车充电对配电网影响的定量评估指标,以衡量配电网在电动汽车接入前后的经济性和可靠性。其次,提出了分层分布式的电动汽车集群调度框架,基于电动汽车的充电需求进行集群聚类和分群,并对电动汽车集群充放电建模。建立了配电网与电动汽车的双层互动调度模型,从集群的角度对电动汽车充电进行实时优化调度,在最小化电动汽车用户成本的基础上保证配电网的安全经济运行,并降低通信网络和计算复杂度的要求。最后,提出了电动汽车集群参与电力市场的运营框架。在建立日前能量市场和备用服务市场的统一出清模型的基础上,考虑电动汽车代理商与车主的主从博弈,建立双层优化模型,得到电动汽车代理商在日前市场的最优竞价策略和充电费用的制定策略。通过电价引导优化电动汽车的充电行为,实现电动汽车代理商和车主经济效益的最大化,为电动汽车集群参与市场提供参考。