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由于推广电动汽车能够有效缓解能源危机和环境污染,近年来受到了很多国家的政府、能源行业、电力公司的广泛关注。然而,规模化的电动汽车接入系统后,其充电行为的随机性,会对电力系统的安全性、经济性、可靠性产生了一定的影响,电力行业面临着新的挑战和机遇。因此,如何科学设计电动汽车充电策略以降低用户成本、改善系统运行的安全性和经济性,以及合理评估电动汽车有序充电策略的综合效益,就具有重要的现实意义。在此背景下,本文对相关课题进行了初步的研究,主要完成了以下几个方面的工作:(1)概述了电动汽车充电负荷建模、有序充电管理的国内外研究现状。首先,细致分析了电动汽车充电负荷建模的影响因素,总结了现有的电动汽车充电负荷计算方法;之后,概述了电动汽车与电力系统的交互影响,并根据优化目标对电动汽车有序充电策略进行合理的分类;最后,从用户、电力系统、社会三个角度对电动汽车的经济价值进行了系统地梳理。(2)提出了电动汽车有序充电分散控制策略。首先,深入分析了不同类型电动汽车的充电特性,并建立了细致考虑用户使用习惯的电动汽车充电负荷计算模型。之后,考虑实时电价对用户充电行为的引导作用,构建了以用户充电成本最小为目标的电动汽车智能充电策略,并采用鲁棒优化理论来处理实时电价的不确定性。最后以实际算例仿真分析了实时电价引导下的智能充电策略在降低用户充电成本、改善系统运行经济性方面的优越性。(3)评估了电动汽车有序充电管理的潜在经济效益。首先,构建了以平抑给定时间段内系统负荷波动为目标的电动汽车有序充电的优化模型。之后,以电动汽车无序充电情形为基准,从避免发输电设备投资、降低配电系统扩容成本、降低系统网损和降低辅助服务购买成本这4个方面,对实施有序充电管理可为电力系统投资和运行这2个层面所带来的潜在经济效益进行了分析,并建立了评估电动汽车有序充电管理综合效益的数学模型。最后,采用54节点算例配电系统对所提出的方法做了说明,算例结果表明,对电动汽车进行有序充电管理可带来显著经济效益。(4)发展了电池储能系统(battery energy storage system, BESS)平抑风电功率波动的控制策略。首先,在介绍风储联合系统的结构及特性的基础上,建立了储能系统的数学模型,考虑到储能系统当前时刻的充放电行为与下一时刻的电池状态的交互影响,在满足实际运行中储能电池自身运行约束的基础上,提出了储能系统平抑风电场出力波动的改进控制策略。之后,发展了以最小化风储联合出力波动越限概率为目标的储能系统优化控制策略。最后,以某实际的风储联合系统为例,对所提出的控制策略应用于平抑风储联合系统出力波动的效果进行分析,仿真结果证明了所提方法的合理性和有效性。最后对本论文中所作的初步研究进行了总结,并指出了该领域有待进一步深入研究的方向。