关键词：电动汽车;;电压调节;;充电成本;;优化调度
摘 要：随着能源短缺和环境污染的压力日益增大,使用清洁、可再生能源的电动汽车得到越来越广泛的关注。大量电动汽车接入电网,如果不对其充电加以调节,会给电网的稳定性和安全性带来重大影响。而电动汽车具有停放时间长、储能特性好、响应速度快等优点,被期望能够为电网提供电压调节等辅助服务。目前,国内外学者就如何利用电动汽车为电网提供调压服务展开了大量研究,但是要同时满足电网电压稳定、电动汽车充电需求以及每个电动汽车用户经济利益的研究仍存在较大挑战。针对上述问题,本文对参与电网调压的分布式电动汽车优化调度策略进行了深入研究。具体研究内容如下:1.针对电动汽车夜晚分散接入家庭充电的情况,本文提出了含电动汽车并网的住宅区配电网系统结构。并在分别基于集中控制、分布式控制和分层分区控制的电力系统对电动汽车有序充放电的三种调度架构的基础上,分别对包含单个住宅区和多个住宅区的配电网提出了改进的电动汽车参与电网调压的调度架构,该调度架构能够降低系统调度中心的计算压力,并降低对电网和电动汽车用户之间通信系统的要求。2.基于上述系统结构和调度架构,对单个住宅区配电网设计电动汽车参与电网调压的调度策略,该调度策略由本地控制单元和区域控制中心两级优化调度组成。本地控制单元以维护电动汽车利益为目标,在满足充电约束的基础上,得到电动汽车的最小充电成本,以此确定用户可接受的充电成本范围并上传给区域控制中心。区域控制中心以实现区域内电压稳定为目标,在满足变电站运行容量限制和用户可接受充电成本范围的基础上,实现有功损耗和电压偏差最小化。3.在上述调度策略的基础上设计针对多个住宅区配电网的电动汽车调度策略,该调度策略由本地控制单元、区域控制中心和系统调度中心三级优化调度组成,并考虑电动汽车用户出行行为的随机性以及电动汽车充电对电池损耗的影响。系统调度中心以保证整个系统正常运行为目标,对各区域控制中心的用电计划进行审核,并通过电价调整实现对电动汽车充电计划的引导。对上述研究工作,在MATLAB平台上分别进行仿真验证并对结果进行分析,仿真结果表明,本文提出的两种调度策略均能够同时满足每个电动汽车用户的经济利益和对电网电压的有效调节。
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