关键词：电动汽车;;有序充电;;分时电价;;信息物理融合系统;;动态多目标优化
摘 要：作为减少温室气体排放和缓解能源紧张局势的一种途径,近年来,电动汽车在国内外的发展越来越受到政府的重视和人们的广泛关注。电动汽车的大规模推广将对节能减排、清洁能源、燃料替代、绿色环保四个方面产生积极的影响。自二十一世纪以来,随着电池技术的迅速发展,电动汽车在经济性和性能方面都接近或优于传统的燃料汽车。随着经济的发展和交通运输系统的电气化,车辆需求日益壮大,电动汽车作为新的战略产业之一,是国家新能源产业发展战略的重要组成部分,也是汽车工业的发展方向。传统的电动汽车有序充电策略模型研究方向有两个,分别为考虑实时负荷的基于动态分时电价的有序充电策略,这类模型考虑到了分时电价中用户在电价较低时,大量涌入,造成电网负荷新峰的产生,忽略了电网侧的利益需求。另一个是考虑多个约束条件的多目标优化调度模型,这类模型考虑了用户和电动汽车充电站的利益,但忽略了低电价时电网负荷新峰的产生。这两种模型相互结合,可以有效的解决两种模型的缺点,使电动汽车的充电策略更加符合现实场景。信息物理融合系统是指在通信网络和计算网络监控中紧密集成和协调的物理系统的集成系统。它使每个物理实体都具备传感功能,可以通过通信网络收集各物理实体所感知的信息,实现网络互连、信息流动共享,进而实现高度自动化。国内外许多学者结合电力系统中原有模型和信息物理融合系统,使这些物理模型具有实时、安全、可靠、高性能等特点。因此,本文考虑电动汽车有序充电模型的具体需求,结合信息物理融合系统开展了以下几个方面的研究工作:1)在分析基于动态分时电价的电动汽车充电策略和多目标优化充电策略的基础上,设计了一种基于动态分时电价的多目标优化充电策略的数学模型,以满足电网和用户双方的利益需求。2)设计了基于信息物理融合的电动汽车有序充电配电网侧的控制架构和控制策略,结合信息物理融合系统实时性的特征,以提高电动汽车有序充电调度的合理性。3)搭建实验平台,对基于动态分时电价的多目标优化充电策略数学模型和基于CPS的控制策略进行了仿真实验。实验结果表明了两种方法的可行性和有效性。
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