區(qū)域性車聯(lián)網(wǎng)下電動(dòng)汽車有序充電的優(yōu)化調(diào)度研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 20:29
能源與環(huán)境問題一直是世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)問題,人類生存與發(fā)展始終離不開環(huán)境與能源。近些年來全球氣候變暖、城市環(huán)境污染加劇、全球能源危機(jī)等問題日益嚴(yán)重,能源替代與能源可持續(xù)發(fā)展相關(guān)研究逐漸成為世界能源發(fā)展的研究重點(diǎn)。用電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)是有效解決能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題的重要途徑。與此同時(shí),電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)充電也將給電網(wǎng)負(fù)荷平衡以及電能質(zhì)量帶來一定的負(fù)面影響。因此有必要分析規(guī);妱(dòng)汽車自然充電情景下對(duì)電網(wǎng)的影響,研究限制電動(dòng)汽車無序充電的約束,給出電動(dòng)汽車充電策略。本文首先研究不同滲透率下電動(dòng)汽車充電對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響。依據(jù)電動(dòng)汽車充電原理及充電標(biāo)準(zhǔn),建立電動(dòng)汽車充電模型。分析限制電動(dòng)汽車接入的影響因素,包括電壓偏移、支路堵塞程度、變壓器承載能力以及諧波畸變率等指標(biāo)。搭建典型區(qū)域電動(dòng)汽車供電模型,分析不同滲透率下電動(dòng)汽車充電對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響。其次,針對(duì)電動(dòng)汽車規(guī);瘧(yīng)用及無序充電對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃及運(yùn)行帶來的負(fù)面影響,建立區(qū)域性車聯(lián)網(wǎng)下電動(dòng)汽車有序充電控制策略。分析車聯(lián)網(wǎng)下電動(dòng)汽車運(yùn)營模式及有序調(diào)控的可行性,建立區(qū)域性車聯(lián)網(wǎng)下電動(dòng)汽車有序充電的調(diào)控框架。以區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)最小為目...
【文章來源】:沈陽工程學(xué)院遼寧省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電動(dòng)汽車充電機(jī)模型
沈陽工程學(xué)院碩士學(xué)位論文2不同滲透率下電動(dòng)汽車對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響-14-類形式,充電時(shí)間大概在十到三十分鐘。在此模式下能夠完成對(duì)電力車輛的快速電能供應(yīng),但是對(duì)電力網(wǎng)影響比較高,僅適用于大中型充電樁運(yùn)用。此外,對(duì)于公共汽車或計(jì)程車能夠采取更新蓄電池的形式,更換電池形式的特征是耗時(shí)短,能夠在十分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)電池組的替換,為客戶提供快速電能供應(yīng),但是此形式需構(gòu)建專門的換電所,而且各使用者間的電池組型號(hào)與尺寸需要一致。表2.1電動(dòng)汽車充電標(biāo)準(zhǔn)Tab.2.1Electricvehiclechargingstandard充電等級(jí)充電功率一級(jí)充電1.5-3kW二級(jí)充電10-20kW三級(jí)充電40kW以上本論文探究對(duì)象主要是家用轎車,重點(diǎn)用作工作上下班、旅行度假等活動(dòng),其對(duì)應(yīng)的充電位置也重點(diǎn)聚集在住宅區(qū)、企業(yè)停車嘗商場(chǎng)停車場(chǎng)所與小中型充電所等位置,一般PEV用戶停車時(shí)間大約持續(xù)一個(gè)多小時(shí),并在大多數(shù)情況下,用戶會(huì)考慮選擇慢速充電或者正常充電模式。由于這一考慮涉及到直流供電系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和電力成本的巨大的問題,充電供電裝置必須通過原直流變壓器直接連接到直流負(fù)載固定的電源終端上進(jìn)行直流供電。對(duì)于移動(dòng)充電電源裝置,采用一種分散式電源,如圖2.2所示。圖2.2充電裝置供電方式Fig.2.2Chargingdevicepowersupplymodel
沈陽工程學(xué)院碩士學(xué)位論文2不同滲透率下電動(dòng)汽車對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響-18-進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)和建模。10kV配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。電動(dòng)汽車負(fù)荷控制系統(tǒng)采用交流分布式變壓器供電,并接入400V變壓器系統(tǒng)。圖2.3某區(qū)域型10kV配電網(wǎng)Fig.2.3Regional10kVdistributiongrid2.3.2仿真結(jié)果通過接入率EVAc表征使用電動(dòng)汽車的充電接入率,就可以精確表示整個(gè)工業(yè)園區(qū)域內(nèi),使用電動(dòng)汽車專用充電系統(tǒng)數(shù)量的接入總和大約占整個(gè)工業(yè)園區(qū)域內(nèi)總車輛數(shù)量的一個(gè)百分比。這種表征園內(nèi)每個(gè)停車位上的充電電池?cái)?shù)量的使用方式幾乎沒有任何限制,定義EVAc如下式(2.7):MAX()100%CEVEVNAcN(2.7)式中:NCEV代表某一特定時(shí)刻園區(qū)電動(dòng)汽車平均充電的數(shù)量;N代表某一時(shí)刻園區(qū)電動(dòng)汽車說明器所能顯示的可容納園區(qū)電動(dòng)車輛的平均充電數(shù)量。當(dāng)工業(yè)園區(qū)地下配電網(wǎng)負(fù)荷峰值最大時(shí),峰值為3156kW。逐漸增加當(dāng)前園區(qū)內(nèi)的PEV滲透率,使用綜合分析軟件ETAP分別對(duì)不同滲透率下該園區(qū)的電壓偏移、諧波畸變率、變壓器負(fù)荷能力以及支路堵塞程度進(jìn)行了仿真計(jì)算,結(jié)果如下表2.2所列。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電系統(tǒng)應(yīng)用綜述及展望[J]. 張亞健,楊挺,孟廣雨. 電力建設(shè). 2019(06)
[2]含分布式電源和電動(dòng)汽車的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略[J]. 趙興勇,王帥,吳新華,劉健. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[3]含分布式電源及電動(dòng)汽車充電站的配電網(wǎng)多目標(biāo)規(guī)劃研究[J]. 劉柏良,黃學(xué)良,李軍,錢欣,程駿. 電網(wǎng)技術(shù). 2015(02)
[4]基于線性優(yōu)化的電動(dòng)汽車換電站最優(yōu)充放電策略[J]. 孫偉卿,王承民,曾平良,張焰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(01)
[5]求解連續(xù)函數(shù)優(yōu)化問題的合作協(xié)同進(jìn)化布谷鳥搜索算法[J]. 胡欣欣,尹義龍. 模式識(shí)別與人工智能. 2013(11)
[6]逐維改進(jìn)的布谷鳥搜索算法[J]. 王李進(jìn),尹義龍,鐘一文. 軟件學(xué)報(bào). 2013(11)
[7]分布式電源與配電網(wǎng)架多目標(biāo)協(xié)調(diào)規(guī)劃[J]. 呂濤,唐巍,叢鵬偉,薄博. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(21)
[8]電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃方法與模型[J]. 郭春林,肖湘寧. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(13)
[9]可再生能源與電動(dòng)汽車充放電設(shè)施在微電網(wǎng)中的集成模式與關(guān)鍵問題[J]. 肖湘寧,陳征,劉念. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]考慮車流信息與配電網(wǎng)絡(luò)容量約束的充電站規(guī)劃[J]. 葛少云,馮亮,劉洪,王龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制方法[D]. 劉保平.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[2]含光伏電源電動(dòng)汽車充電站的設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 周嗣理.安徽大學(xué) 2010
本文編號(hào):2987662
【文章來源】:沈陽工程學(xué)院遼寧省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電動(dòng)汽車充電機(jī)模型
沈陽工程學(xué)院碩士學(xué)位論文2不同滲透率下電動(dòng)汽車對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響-14-類形式,充電時(shí)間大概在十到三十分鐘。在此模式下能夠完成對(duì)電力車輛的快速電能供應(yīng),但是對(duì)電力網(wǎng)影響比較高,僅適用于大中型充電樁運(yùn)用。此外,對(duì)于公共汽車或計(jì)程車能夠采取更新蓄電池的形式,更換電池形式的特征是耗時(shí)短,能夠在十分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)電池組的替換,為客戶提供快速電能供應(yīng),但是此形式需構(gòu)建專門的換電所,而且各使用者間的電池組型號(hào)與尺寸需要一致。表2.1電動(dòng)汽車充電標(biāo)準(zhǔn)Tab.2.1Electricvehiclechargingstandard充電等級(jí)充電功率一級(jí)充電1.5-3kW二級(jí)充電10-20kW三級(jí)充電40kW以上本論文探究對(duì)象主要是家用轎車,重點(diǎn)用作工作上下班、旅行度假等活動(dòng),其對(duì)應(yīng)的充電位置也重點(diǎn)聚集在住宅區(qū)、企業(yè)停車嘗商場(chǎng)停車場(chǎng)所與小中型充電所等位置,一般PEV用戶停車時(shí)間大約持續(xù)一個(gè)多小時(shí),并在大多數(shù)情況下,用戶會(huì)考慮選擇慢速充電或者正常充電模式。由于這一考慮涉及到直流供電系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和電力成本的巨大的問題,充電供電裝置必須通過原直流變壓器直接連接到直流負(fù)載固定的電源終端上進(jìn)行直流供電。對(duì)于移動(dòng)充電電源裝置,采用一種分散式電源,如圖2.2所示。圖2.2充電裝置供電方式Fig.2.2Chargingdevicepowersupplymodel
沈陽工程學(xué)院碩士學(xué)位論文2不同滲透率下電動(dòng)汽車對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響-18-進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)和建模。10kV配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。電動(dòng)汽車負(fù)荷控制系統(tǒng)采用交流分布式變壓器供電,并接入400V變壓器系統(tǒng)。圖2.3某區(qū)域型10kV配電網(wǎng)Fig.2.3Regional10kVdistributiongrid2.3.2仿真結(jié)果通過接入率EVAc表征使用電動(dòng)汽車的充電接入率,就可以精確表示整個(gè)工業(yè)園區(qū)域內(nèi),使用電動(dòng)汽車專用充電系統(tǒng)數(shù)量的接入總和大約占整個(gè)工業(yè)園區(qū)域內(nèi)總車輛數(shù)量的一個(gè)百分比。這種表征園內(nèi)每個(gè)停車位上的充電電池?cái)?shù)量的使用方式幾乎沒有任何限制,定義EVAc如下式(2.7):MAX()100%CEVEVNAcN(2.7)式中:NCEV代表某一特定時(shí)刻園區(qū)電動(dòng)汽車平均充電的數(shù)量;N代表某一時(shí)刻園區(qū)電動(dòng)汽車說明器所能顯示的可容納園區(qū)電動(dòng)車輛的平均充電數(shù)量。當(dāng)工業(yè)園區(qū)地下配電網(wǎng)負(fù)荷峰值最大時(shí),峰值為3156kW。逐漸增加當(dāng)前園區(qū)內(nèi)的PEV滲透率,使用綜合分析軟件ETAP分別對(duì)不同滲透率下該園區(qū)的電壓偏移、諧波畸變率、變壓器負(fù)荷能力以及支路堵塞程度進(jìn)行了仿真計(jì)算,結(jié)果如下表2.2所列。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電系統(tǒng)應(yīng)用綜述及展望[J]. 張亞健,楊挺,孟廣雨. 電力建設(shè). 2019(06)
[2]含分布式電源和電動(dòng)汽車的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略[J]. 趙興勇,王帥,吳新華,劉健. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[3]含分布式電源及電動(dòng)汽車充電站的配電網(wǎng)多目標(biāo)規(guī)劃研究[J]. 劉柏良,黃學(xué)良,李軍,錢欣,程駿. 電網(wǎng)技術(shù). 2015(02)
[4]基于線性優(yōu)化的電動(dòng)汽車換電站最優(yōu)充放電策略[J]. 孫偉卿,王承民,曾平良,張焰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(01)
[5]求解連續(xù)函數(shù)優(yōu)化問題的合作協(xié)同進(jìn)化布谷鳥搜索算法[J]. 胡欣欣,尹義龍. 模式識(shí)別與人工智能. 2013(11)
[6]逐維改進(jìn)的布谷鳥搜索算法[J]. 王李進(jìn),尹義龍,鐘一文. 軟件學(xué)報(bào). 2013(11)
[7]分布式電源與配電網(wǎng)架多目標(biāo)協(xié)調(diào)規(guī)劃[J]. 呂濤,唐巍,叢鵬偉,薄博. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(21)
[8]電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃方法與模型[J]. 郭春林,肖湘寧. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(13)
[9]可再生能源與電動(dòng)汽車充放電設(shè)施在微電網(wǎng)中的集成模式與關(guān)鍵問題[J]. 肖湘寧,陳征,劉念. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]考慮車流信息與配電網(wǎng)絡(luò)容量約束的充電站規(guī)劃[J]. 葛少云,馮亮,劉洪,王龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制方法[D]. 劉保平.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[2]含光伏電源電動(dòng)汽車充電站的設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 周嗣理.安徽大學(xué) 2010
本文編號(hào):2987662
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