电动汽车有序充电策略与充电站规划

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随着电动汽车的快速发展,充电负荷的增加给电网造成了不同程度的影响,合理地引导电动汽车进行有序充电具有重要意义。已有的文献中主要从经济角度研究有序充电策略以取得利益最大化,而忽略了电动汽车用户对于参与有序充电的个性化需求。另一方面,电动汽车充电需求与现有的充电基础设施配置不合理的矛盾日益凸显,已有的研究中对充电站的候选站址的选择或评估缺乏系统而合理的方法。因此,本文提出了考虑用户意愿的电动汽车有序充电策略;并对电动汽车充电站的候选站址评估方法和选址定容进行了研究。主要做了以下工作:
  分析了电动汽车出行的影响因素,提出考虑用户需求个性化的有序充电策略。构建了电动汽车充电两阶段模型:第一阶段以减小负荷峰谷差为目标制定各时段充电计划;第二阶段提出用户意愿指数这一概念,将其与分时电价结合得到每位用户在不同时段的充电电价,并采用蒙特卡洛法模拟有序充电过程。算例仿真证明了该方法与以往的研究方法相比,不仅能满足用户个性化的需求,同时可以进一步降低负荷峰谷差率和用户费用。并对用户意愿分布对有序充电结果的影响进行了分析。
  提出了基于模糊层次分析法的候选区域量化模型。在对充电站的选址原则和影响因素分析的基础上构建了权重分析的递阶模型,并根据所提模型和已有研究得到待规划区域各功能区的相对权重。定性与定量分析相结合使得充电站候选区域的考量更加合理和准确,为充电站规划中对外部因素的考虑提供参考和依据。
  提出了考虑候选区域权重的充电站规划模型。该模型以社会直接成本最小为目标,包括用户到充电站的时间成本和距离成本以及充电站的建设运维成本。将候选区域的权重结合社会直接成本代入遗传算法的适应度函数中并对选择策略进行了改进。通过规划算例,分析了社会直接成本随充电站数量的关系、选择策略的权重设置对结果的影响并对主要相关参数进行了敏感性分析。验证了所提方法能够充分考虑充电站选址的外部因素,并根据实际需要权衡其与经济成本的比重得到不同的规划方案。另外,本文提出了在土地紧张的城市采用分散式的小型充电站,为充电站规划的进一步研究和实际应用提供参考。
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