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摘 要:首先,我们对电动汽车无序充电行为进行建模中,发现充电开始时刻,充电连接时长,充电电量的频数分布直方图显示三者分别服从正态分布,对数正态分布,对数正态分布,对三个分布的六个参数进行矩法估计。然后对无序充电行为下电网电功率的最优分配进行了研究,通过蒙特卡洛模拟得到电动汽车無序充电负荷函数,并建立了多目标线性规划问题,求解过程我们对函数分别逐段进行积分,将约束条件离散化。引入相对公平程度得到交流1级,交流2级,直流比例三类充电功率比例分别为0.07:0.45:0.48。
关键词:电动汽车无序充电行为建模;蒙特卡洛模拟;电网电功率的最优分配研究
引言
电动汽车的使用能够减少传统能源的使用并减少温室气体的排放。同时大量电动车无序充电会增大用电负荷的峰谷差,导致电网损耗增大。电动汽车作为移动式储能设备,在削峰填谷,协同利用新能源等方面具有广阔的应用前景,如何合理的调控调控电动车的充放电,成为一个急需解决的问题。[1]
根据某城市 100 辆电动汽车一周的充电记录,分析电动汽车充电行为特征量(充电开始时刻、连接时长和充电电量)的分布规律。并根据电动汽车充电行为研究最优电网电功率的最优分配,也能减少设备投资,降低电动汽车无序充电负荷的峰谷差。
1.电行为特征量分布规律
由《电动汽车充电功率需求的统计学建模方法》[2]研究,可得到该三个独立的充电行为特征量在一天内服从正态分布,对数正态分布,对数正态分布。然后,通过矩法估计,得到具体的参数值。
2.最优电网电功率分配研究
根据充电方式划分,电动汽车充电模式通常划分为三种[3]:无控制充电模式,延迟充电模式,错峰充电模式。
本文将电动汽车充电模式划分为两类:
(1)无序充电模式:不受价格调控,充电时间由自己支配,
(2)延迟错峰充电模式:受价格调控的影响.
2.1 一万辆电动汽车的充电负荷曲线
假设电网不控制电动汽车充电行为,电动汽车接入电网后直接充电,采取蒙特卡洛模拟(n=10000),蒙特卡洛模拟的电动汽车充电负荷计算流程图见图2.[4]
单位车辆充电量连接时长,起始充电时间,概率密度为 , 。对于上述三个周期函数,我们将其每个周期(24小时)划分为,区间长度均为0.25小时(15分钟)的96个区间。
2.2不同充电功率等级比例
该问题属于数学中的多目标规划规划问题。有两个目标,首先降低充电负荷的峰谷差,为此需要将用户日常用电负荷分布和总体用电负荷分布进行比较,总体用电负荷=日常用电负荷+电动汽车无序充电负荷函数,为了解决问题,我们需要得到日常用电负荷函数,以及电动汽车无序充电负荷函数。
3.结语
本文研究查阅了大量的参考文献,并利用SPSS、MATLAB、Matpower等软件进行计算和综合性分析,提高了本研究的可行性。
参考文献
[1] 谈丽娟.V2G模式下电动汽车充放电控制策略研究.:2016
[2] 田立亭,史双龙,贾卓. 电动汽车充电功率需求的统计学建模方法[J]. 电网技术,(11):126-130,2010
[3] 刘超. 计及电动汽车最优时空分布的分级调度模型研究[D].重庆大学,2014
[4] 庞培川,曾成,杨彪,张谦.蒙特卡洛模拟法计算电动汽车充电负荷[J].通信电源技术,33(01):155-158,2016
关键词:电动汽车无序充电行为建模;蒙特卡洛模拟;电网电功率的最优分配研究
引言
电动汽车的使用能够减少传统能源的使用并减少温室气体的排放。同时大量电动车无序充电会增大用电负荷的峰谷差,导致电网损耗增大。电动汽车作为移动式储能设备,在削峰填谷,协同利用新能源等方面具有广阔的应用前景,如何合理的调控调控电动车的充放电,成为一个急需解决的问题。[1]
根据某城市 100 辆电动汽车一周的充电记录,分析电动汽车充电行为特征量(充电开始时刻、连接时长和充电电量)的分布规律。并根据电动汽车充电行为研究最优电网电功率的最优分配,也能减少设备投资,降低电动汽车无序充电负荷的峰谷差。
1.电行为特征量分布规律
由《电动汽车充电功率需求的统计学建模方法》[2]研究,可得到该三个独立的充电行为特征量在一天内服从正态分布,对数正态分布,对数正态分布。然后,通过矩法估计,得到具体的参数值。
2.最优电网电功率分配研究
根据充电方式划分,电动汽车充电模式通常划分为三种[3]:无控制充电模式,延迟充电模式,错峰充电模式。
本文将电动汽车充电模式划分为两类:
(1)无序充电模式:不受价格调控,充电时间由自己支配,
(2)延迟错峰充电模式:受价格调控的影响.
2.1 一万辆电动汽车的充电负荷曲线
假设电网不控制电动汽车充电行为,电动汽车接入电网后直接充电,采取蒙特卡洛模拟(n=10000),蒙特卡洛模拟的电动汽车充电负荷计算流程图见图2.[4]
单位车辆充电量连接时长,起始充电时间,概率密度为 , 。对于上述三个周期函数,我们将其每个周期(24小时)划分为,区间长度均为0.25小时(15分钟)的96个区间。
2.2不同充电功率等级比例
该问题属于数学中的多目标规划规划问题。有两个目标,首先降低充电负荷的峰谷差,为此需要将用户日常用电负荷分布和总体用电负荷分布进行比较,总体用电负荷=日常用电负荷+电动汽车无序充电负荷函数,为了解决问题,我们需要得到日常用电负荷函数,以及电动汽车无序充电负荷函数。
3.结语
本文研究查阅了大量的参考文献,并利用SPSS、MATLAB、Matpower等软件进行计算和综合性分析,提高了本研究的可行性。
参考文献
[1] 谈丽娟.V2G模式下电动汽车充放电控制策略研究.:2016
[2] 田立亭,史双龙,贾卓. 电动汽车充电功率需求的统计学建模方法[J]. 电网技术,(11):126-130,2010
[3] 刘超. 计及电动汽车最优时空分布的分级调度模型研究[D].重庆大学,2014
[4] 庞培川,曾成,杨彪,张谦.蒙特卡洛模拟法计算电动汽车充电负荷[J].通信电源技术,33(01):155-158,2016