电动汽车是交通领域“电能替代”的重要途径,也是改善环境和缓解能源危机的重要举措。随着电动汽车数量的爆炸性增长,电动汽车的无序充电行为对电网和交通网产生不利影响;同时,电动汽车对充电辅助服务市场提出了更高更多要求。电动汽车充电负荷准确的预测,能够为充电站建设和电动汽车有序充电策略提供依据;研究引导电动汽车充电时间的区域峰谷分时电价策略,能够充分挖掘电动汽车可调度潜力,实现电网削峰填谷的效益;而分析电动汽车与充电服务商的博弈策略,能够实现交通、电网、充电站和用户四方共赢。因此,本文针对电动汽车充电负荷特性和电动汽车有序充电策略进行深入研究,主要工作如下:(1)电动汽车充电负荷预测能够为电网经济安全运行和电动汽车有序充电策略研究提供依据。本文分析了基于出行链和效用理论的电动汽车充电负荷特性,通过对电动汽车充电行为的“供给侧”和“需求侧”特征的分析,构建了电动汽车与充电基础设施匹配模型;以私家车为例,运用出行链描述电动汽车出行的时间和空间规律,建立了电动汽车的时空分布模型;分析了电动汽车用户充电消费行为,基于效用理论构建了电动汽车充电选择行为模型;在此基础上,考虑电动汽车充电条件和充电时长,基于蒙特卡洛算法对电动汽车充电负荷进行预测。(2)基于区域峰谷分时电价的电动汽车有序充电时间策略研究能够挖掘电动汽车可调度潜力,实现电网负荷峰谷值优化。本文通过分析电动汽车辅助服务市场对未来电价模式的需求,提出了一种区域峰谷分时电价模型;基于模糊隶属度函数法研究了峰谷时段划分方法;接着分析了用户对电价激励的响应行为;进一步,以日峰谷差和用户充电成本最小为优化目标,提出了基于电动汽车优化调度的区域峰谷分时电价模型,并对模型的有效性和优越性进行了仿真验证。(3)电动汽车与充电服务商的博弈策略研究是实现电网、交通网、充电站和用户共赢的重要手段。本文建立了电动汽车与充电服务商的StackelbergGame主从博弈模型:以售电量收入最大和电网网络损耗最小为目标,考虑电网安全运行约束,构建了充电服务商领导者决策模型;以行驶时间、排队时间和充电费用综合最优为目标,考虑电动汽车剩余里程约束,构建了电动汽车跟随者决策模型。接着通过对模型的纳什均衡解的存在性分析,提出了基于分层迭代的博弈求解算法,并通过仿真案例对比分析了博弈模型的有效性和优越性。(4)总结了本文的主要研究成果,并展望了论文后续研究内容。