随着化石能源的持续减少以及环境污染程度的不断加剧,以电动汽车为主具有经济、无污染特点的节能模式进入了各国学者的研究视野,通过利用电动汽车代替传统燃油汽车来帮助人们出行,可以很大程度上减少能源的消耗。充电站作为电动汽车的集中充电场地,在充分考虑用户充电需求以及对充电站安全运行影响的基础上,制定出合理的电动汽车有序充电策略和有效的电价响应机制,实现对用户行为的有序引导,可以有效减少电网负荷峰谷差;同时,降低了用户的充电成本。在引导电动汽车有序充电的同时,用户也可以辅助电网调频,保证电力系统的安全稳定运行。因此,研究充电站的优化运行策略具有重要意义。电动汽车充电负荷预测是研究有序充电的基础。首先,从影响电动汽车充电负荷的因素出发,分析了用户的出行习惯,根据用户每日驾车出行时间以及返回时间的概率分布,利用蒙特卡洛算法对出行数据和返回数据进行模拟。最后,建立了电动汽车无序充电的负荷模型,为研究电动汽车有序充电提供理论基础。在分析用户的电动汽车充电习惯以及消费者用电心理的基础上,通过分析用户用电需求与电价之间的影响因素,建立了基于需求响应的电价响应模型。并利用用户参与需求响应最佳响应度的概念,分析用户需求响应的参与度与电力系统负荷峰谷差以及参与需求响应用户的充电成本之间的关系,求解出用户最佳参与度,进一步建立较为合理的需求响应优化模型。在满足电动汽车用户充电需求的基础上,以小区充电站为研究对象,建立以配电网负荷峰谷差最小化为目标的优化模型。利用遗传算法对优化模型进行求解,得到用户在需求响应情况下各时段的负荷情况,通过需求响应模型求解出优化后的峰平谷电价以及相应的用户响应度。本文所建立的优化模型不仅可以有效降低配电网的负荷峰谷差,同时,降低了用户参与有序充电的充电成本,进一步提高用户参与有序充电的积极性。根据电动汽车的充电需求以及电池荷电状态,将电动汽车看作一种分布式储能,对电动汽车可参与电力系统调频的可调度容量进行估计,建立了基于单区域的电动汽车参与电力系统调频的数学模型,通过对算例的仿真结果分析,证实了电动汽车参与电力系统调频的有效性和及时性,在保证电动汽车充电需求的同时,满足电力系统的调频要求,同时也降低了电力系统的调频成本。