论文部分内容阅读
大规模电动汽车无序接入电网会对当前电网造成很大影响,尤其电力负荷高峰期接入大量电动汽车会导致负荷峰上加峰,不利于电网安全稳定与经济运行。因此,为了减小电动汽车充电负荷对电网造成的影响,有必要提出有效的充电负荷控制策略。本文考虑配电变压器容量、用户充电需求等约束条件,研究电动汽车充电负荷的有序控制策略,主要目标包括住宅小区负荷特性的峰谷差最小和实现用户充电费用最少。
首先,分析动力电池的充电特性、用户用车习惯和电池充电电量等影响因素,建立单台电动汽车的充电需求模型。以某小区配电网负荷为例,运用蒙特卡洛法对用户充电需求进行模拟,并对该小区车辆无序充电行为进行仿真。结果表明:电动汽车的无序充电模式会进一步拉大住宅小区总负荷峰谷差值,造成“峰上加峰”现象,威胁到电网的安全稳定运行。
其次,基于遍历寻优算法和遗传算法提出两阶段控制模型,在保证变压器不过载运行的同时,设计了以车辆充电时段的个数为进制的编码方法,灵活规划电动汽车的充电计划。第一阶段基于峰谷分时电价构建用户充电费用支出最小的目标函数,采用遍历寻优算法求得满足用户充电需求且成本最小的可行解;进而根据第一阶段的可行解,运用遗传算法设计了实现负荷特性峰谷差最小的方法与步骤。采用蒙特卡洛法对实际算例进行仿真分析,结果表明:两阶段负荷控制所求取的有序充电策略能有效实现负荷移峰填谷、降低电费支出,具有很好的优化效果。
基于遗传算法求解的控制策略克服了大量电动汽车并入电网造成的“峰上加峰”、配电变压器过载运行等各种危害,但在00:00-08:00时段可能产生新的负荷高峰,因此,采用精英策略和自适应策略,对基础遗传算法进行改进,并使用改进遗传算法进行求解,从而调整了00:00-08:00时段充电负荷的分布,提高了新高峰负荷时段外的充电桩利用率,更加有利于引导电动汽车的有序充电。
最后,在此基础上,本文构建了有序充电控制管理平台,可对电动汽车、充电桩及负荷状态进行信息管理和监控,并通过控制平台与充电桩之间的信息交互对电动汽车进行统一调控,有利于运营方高效、便捷管理电动汽车的充电行为。
首先,分析动力电池的充电特性、用户用车习惯和电池充电电量等影响因素,建立单台电动汽车的充电需求模型。以某小区配电网负荷为例,运用蒙特卡洛法对用户充电需求进行模拟,并对该小区车辆无序充电行为进行仿真。结果表明:电动汽车的无序充电模式会进一步拉大住宅小区总负荷峰谷差值,造成“峰上加峰”现象,威胁到电网的安全稳定运行。
其次,基于遍历寻优算法和遗传算法提出两阶段控制模型,在保证变压器不过载运行的同时,设计了以车辆充电时段的个数为进制的编码方法,灵活规划电动汽车的充电计划。第一阶段基于峰谷分时电价构建用户充电费用支出最小的目标函数,采用遍历寻优算法求得满足用户充电需求且成本最小的可行解;进而根据第一阶段的可行解,运用遗传算法设计了实现负荷特性峰谷差最小的方法与步骤。采用蒙特卡洛法对实际算例进行仿真分析,结果表明:两阶段负荷控制所求取的有序充电策略能有效实现负荷移峰填谷、降低电费支出,具有很好的优化效果。
基于遗传算法求解的控制策略克服了大量电动汽车并入电网造成的“峰上加峰”、配电变压器过载运行等各种危害,但在00:00-08:00时段可能产生新的负荷高峰,因此,采用精英策略和自适应策略,对基础遗传算法进行改进,并使用改进遗传算法进行求解,从而调整了00:00-08:00时段充电负荷的分布,提高了新高峰负荷时段外的充电桩利用率,更加有利于引导电动汽车的有序充电。
最后,在此基础上,本文构建了有序充电控制管理平台,可对电动汽车、充电桩及负荷状态进行信息管理和监控,并通过控制平台与充电桩之间的信息交互对电动汽车进行统一调控,有利于运营方高效、便捷管理电动汽车的充电行为。