随着能源短缺、环境污染和能源需求等问题日益严重,电动汽车（Electric Vehicle,EV）以节能、便捷和绿色等优势成为国内外关注的焦点,在汽车行业成为节能减排的战略性目标。然而,由于大规模EV无序充电聚集而引起高峰负荷增加、电压偏差和能源损耗等问题,对电力系统的安全运行提出新的挑战。换电站（Battery Swapping Station,BSS）作为EV的快速能源供给站,不仅快速解决EV能源需求问题,同时为电力系统提供辅助服务,增加电力系统运行的灵活性。论文通过分析大规模EV的发展对电力系统和BSS运行造成的影响,针对EV调度、BSS经济运行和电池管理分配等问题,提出了自适应响应的电动汽车BSS优化运行模型和电池优化分配策略,深入研究BSS的优化运行模型,旨在降低未来EV规模化发展对电力系统的不利影响。本文的主要研究内容介绍如下:首先,阐述了EV常规充电、快速充电、无线充电和更换四种模式的优势和局限性。此外,根据EV出行规律和运行特性,对换电需求以及剩余荷电量进行预测,分析了BSS运行特性,为能源供给提供保障。然后,针对BSS系统优化的运行问题,提出了自适应响应的优化运行模型。首先,设计了价格机制模型,保障EV用户电池交换成本的合理性;其次,根据电池健康状态与满意度成本建立了用户的自适应响应模型,实现EV用户自主参与决策;同时,从BSS系统运营商的角度,建立以收入最大化为优化目标的效用函数,确保BSS系统的高效经济运行。此外,通过优化控制BSS系统的充电负荷以减小电力系统的峰谷差,保障电力系统的安全运行。最后,针对BSS系统优化的电池管理问题,提出一种电池优化分配策略。首先,建立了EV调度模型;在电池交换过程中,电池交换优先权函数被建立实现BBS与EV电池的有序交换;通过考虑电池健康状态的差异,一种电池优化分配策略被提出以分配电池为电力系统和EV服务;同时,BSS将多余的电能通过放电技术传输至电力系统提供调能等辅助服务,增加系统运行的灵活性。此外,通过调度策略有效控制电池的充电、放电、休息和处理状态,确保合理、快速、准确的分配每块电池为EV和电力系统服务,合理规范电池的交换以及充放电行为。综合权衡成本-收益各方面因素,控制中心为EV用户和BSS提供最优的调度方案,保障BSS系统的安全经济运行。