1、電動(dòng)汽車充放電對(duì)電網(wǎng)的影響電動(dòng)汽車充放電對(duì)電網(wǎng)的影響及其優(yōu)化策略研究及其優(yōu)化策略研究ResearchontheImpactsofElectricVehiclesgingDisgingonthePowerSystemitsOptimalStrategy（申請(qǐng)工學(xué)博士學(xué)位）一級(jí)學(xué)科：電氣工程學(xué)科專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化作者姓名：王龍指導(dǎo)教師：葛少云教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一四年六月摘要隨著能源和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，電動(dòng)汽車因其在節(jié)

2、能減排方面的巨大優(yōu)勢(shì)逐漸受到人們關(guān)注。為降低大規(guī)模電動(dòng)汽車無(wú)序充電對(duì)配電網(wǎng)的不利影響，需先行研究電動(dòng)汽車充放電對(duì)配電網(wǎng)的影響及其優(yōu)化策略。本文通過(guò)利用電動(dòng)汽車有序充放電，對(duì)優(yōu)化含電動(dòng)汽車的電網(wǎng)負(fù)荷曲線、改善含電動(dòng)汽車的配電網(wǎng)電壓偏差、平滑含光伏的電動(dòng)汽車充換電站功率波動(dòng)和提高可再生能源消納能力等方面內(nèi)容展開研究。主要工作如下：（1）為研究考慮負(fù)荷峰值時(shí)的電動(dòng)汽車有序充放電優(yōu)化，提出了有序模式和無(wú)序模式的電動(dòng)汽車充放電概率模型及功率期望計(jì)

3、算模型，建立了以負(fù)荷峰值最小為目標(biāo)的優(yōu)化模型。分析了峰谷電價(jià)時(shí)段、用戶響應(yīng)度對(duì)含電動(dòng)汽車的電網(wǎng)負(fù)荷曲線的影響，并與無(wú)序充電時(shí)的場(chǎng)景進(jìn)行了比較。在不同用戶響應(yīng)度下，研究了電動(dòng)汽車有序充放電對(duì)含電動(dòng)汽車的電網(wǎng)負(fù)荷曲線的影響；討論了在相同用戶響應(yīng)度下，電動(dòng)汽車有序充放電對(duì)不同類型負(fù)荷曲線的優(yōu)化效果。分析了用戶響應(yīng)度與電網(wǎng)負(fù)荷峰值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）為研究電動(dòng)汽車有序充放電的經(jīng)濟(jì)效益，建立了以全社會(huì)收益和用戶收益最大為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型，得到全

4、社會(huì)收益和用戶收益最優(yōu)解集。討論了三種典型場(chǎng)景中，電動(dòng)汽車有序充放電的經(jīng)濟(jì)收益及其對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷曲線的影響。分析了全社會(huì)收益和用戶收益的關(guān)鍵參數(shù)靈敏度問(wèn)題，提出在不明顯減少全社會(huì)收益前提下，提高用戶參與有序充放電積極性的建議。（3）針對(duì)電動(dòng)汽車無(wú)序充電將增大配電網(wǎng)電壓偏差、降低配電網(wǎng)電能質(zhì)量的問(wèn)題，提出了含電動(dòng)汽車的配電網(wǎng)電壓偏差優(yōu)化模型。分析了電動(dòng)汽車有序充放電的配電網(wǎng)電壓偏差改善效果及經(jīng)濟(jì)效益，討論了典型場(chǎng)景下的配電網(wǎng)電壓偏差及網(wǎng)損特性

5、，提出了配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電動(dòng)汽車數(shù)量配置的參考建議。（4）為有效利用電動(dòng)汽車有序充電和電池組充放電的調(diào)節(jié)能力，平滑含光伏的電動(dòng)汽車充換電站功率波動(dòng)和提高可再生能源消納能力，提出了電動(dòng)汽車充電分時(shí)控制模型和電池組充放電控制方法。構(gòu)建了充換電站的物理結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)，討論了站內(nèi)各功率的頻域特性，研究了電動(dòng)汽車分時(shí)充電、電池組充放電的功率波動(dòng)平滑效果，分析了電動(dòng)汽車充電分時(shí)控制和電池組充放電控制的優(yōu)缺點(diǎn)。討論了進(jìn)一步降低聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的可行措施，提