考虑时空分布特性的电动汽车充电需求预测与充电策略研究
关键词:时空分布;;电动汽车;;有序充电;;改进萤火虫算法;;分时电价
摘 要:近年来,世界环境污染与能源问题日趋严重。电动汽车由于具有环保、节能的优点而日益受到青睐。电动汽车的推广取得了明显的效果。但是电动汽车无序接入电网充电会加剧负荷峰谷差,使负荷波动较大,不利于电网的平稳安全运行,同时在此情况下电动汽车用户也会付出较高的充电成本。因此,研究并解决这一问题是非常有必要性的。首先,文章对城市内部电动汽车充电负荷进行了研究。文章利用出行链理论,考虑电动汽车充电场所、充电开始时刻、行驶里程、充电频率等多个因素,以小区为算例建立了城市内部考虑时空分布的电动汽车充电模型,并分析了电动汽车渗透率的影响。其次,文章提出了一种改进的萤火虫算法,在萤火虫算法个体更新时,引入自适应变异算子。该算子能够解决基本萤火虫算法易陷入局部最优的问题,使得寻优速度更快、精度更高。在已经建立的电动汽车充电模型基础上,采用改进的萤火虫算法对充电模型进行优化,达到了平抑负荷波动、削峰填谷的目标,验证了优化策略的正确性与先进性;然后考虑分时电价的因素再次对电动汽车充电予以优化,并从定量的角度分析优化效果,再次体现了算法的有效性。最后,文章建立了高速公路考虑时空分布的电动汽车充电模型,并提出了相应的电动汽车充电优化策略。该优化以用户总充电费用最小、各快充站峰谷差之和最小、各快充站日负荷曲线方差之和最小为目标,结合实际情况提出约束方程,利用改进萤火虫算法进行优化模型求解。仿真算例分析结果表明,所提优化策略能有效降低用户总充电费用,减小了快充站峰谷差,降低了日负荷曲线波动。
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