关键词：电动汽车;;电力/交通网络;;交互影响;;TS分布模型;;道路故障
摘 要：国家发展过程中对化石能源的过度开发、汽车行业迅猛发展带来的环境问题日益突出,开发清洁交通工具已成为顺应时代发展的潮流。电动汽车作为一种以电代油,且无污染排放物的交通工具,其前景被广泛看好。作为电网和道路交通网络交互影响的耦合作用点,电动汽车在电力/交通网络中的作用不言而喻。电动汽车大规模接入虽然可以减少能源消耗、降低有害气体的排放,但通过充电行为会大大增加电网的负担,从而影响整个网络的安全可靠运行。本文立足于研究电动汽车高渗透率场景,深入研究电网与道路交通网的物理特性及交通流特性,揭示电动汽车充电负荷的时空(Temporal and Spatial,记为TS)分布特性以及道路交通网中车流量分布特性,特别地,考虑道路故障条件下,研究电动汽车对电力/交通网络的影响,具体工作如下:在电力/交通网络交互影响模型研究方面,基于复杂网络基本理论,将电网和道路交通网抽象为点和边构成的连通图,并分别建立了电网和道路交通网络的基本图模型;然后,介绍了单体电动汽车的数学模型,分析了电动汽车分类以及能量补充方式;考虑车-网互动技术和充电特性,分析电动汽车充电状态对电网的影响;基于电动汽车车主的出行计划以及行驶习惯,分析电动汽车在道路交通网中的运行特点。在电动汽车充电负荷TS分布特性研究方面,考虑电动汽车与电力/交通网络的耦合特性及其交互影响关系,基于电动汽车随机行为,结合道路交通网络拓扑特性和区域属性特征,提出一种新的电动汽车在道路交通网中的跟踪模拟方法;研究各类电动汽车充电负荷的TS分布特性,并将充电负荷归算至电网节点,量化大规模电动汽车接入对电网可靠性方面的影响。在故障条件下交互影响仿真研究方面,针对不同的起止点对(OriginDestination,记为OD对)对策略设置交互影响场景,综合考虑道路交通网络道路介数分布以及车流量水平,提出道路交通网络蓄意攻击策略,确定相继故障道路;结合电动汽车充电负荷TS分布的预测方法和跟踪模拟方法,分析道路故障对电网、充电站和道路交通网的影响。本文分析了电动汽车、电网和道路交通网的耦合特性及其交互影响关系,通过对电动汽车随机行为进行建模,提出了一种基于双层耦合网络的模拟电力/交通网络交互影响的仿真方法。最后以基于IEEE 33节点系统的电力/交通网络为例进行仿真分析,研究结果表明,在道路故障下,本文所提方法能够对耦合网络进行合理分析,所提模型和方法是可行且有效的。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取