基于改进遗传算法的电动汽车有序充电控制策略研究

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1、基于改进遗传算法的电动汽车有序充电控制策略研究第1章绪论1.1研究背景及意义近年来，随着经济社会发展对能源的依赖程度不断加深，产油国剩余产能不足以及国际局势不稳定等多方面的影响下，资源行业的发展越来越受到了生态和人类的日常活动的牵制，同时越来越多的人将关注重点放在了能源问题上[1]。另一方面，科技的发展以及人类活动的肆意，SO2、CO2等有害气体的排放量正在逐年增加，这就造成了严重的环境问题。据统计，在地球上所有产生的所有CO2中，能源燃烧产生的CO2值占56.6%，就排放量来说是全球总量的73.8%。于2009年的数据统计可知，全球化石能源燃烧所发出的CO2达到290.0亿吨

2、，相当于1971年CO2的2.1倍；人均排放量在1971年是3.74t，但至2009年时已经增长为4.29t[2]。能源消费的形式存在有多种，其中占据最重要比例的一种是用于交通运输类。就我国而言，2009年，用于交通运输业的直接能源消耗占中国总能源消耗量的7.73%，并且这一数据近年来一直呈上升趋势；同年，美国的汽车耗油量占据了全国将近2/3的石油耗费[3]。现在我们正面临着化石资源逐渐走向被耗尽的趋势，由此产生的环境、资源及燃油汽车尾气排放造成的污染等等问题不容小觑，此时，国际上提出的低碳经济和国家颁布的节能减排政策得到大力支持。在这种情况下，电动汽车以其耗能少、零污染等优势

3、已经成为全球低碳经济、能源利用之重点发展对象[4]。电动汽车有时候甚至不用消费能源就可以完成驾驶任务，这就大幅度降低了资源消费量，而且因为采用动力电池作为动力源，车辆的直接排放也将大幅下降，具有显著的环保功能，能够适当的提高经济效益、环保效益。借助当前比较人们的V2G（Vehicle-to-grid）研究[5]，当以电代油的口号真正渗透到每家每户时，不仅可以减少周边产业的能源消耗，还对一些大气污染有一定程度的抑制作用，同时还可以促进清洁能源的发展。据估测，到2015年时，车辆每行驶一百千米相比一般的耗油车辆可以减少CO2的排放量大概6千克，到2020年的时候，差不多减少有7.6

4、千克[6]。.......1.2电动汽车发展现状政府在相关政策上进行支持，并制定相关的法律规范充电行为是电动汽车进入产业化发展阶段的必要举措。以电代油类车辆及其相关产业的形成与充换电服务网络的建立与社会、经济的各个部分都密切相关，需要政府进行统筹指导来建立有效的协调制度，搭建可持续发展的电动汽车平台，充分调动各方积极性，鼓励电动汽车及其周边商业和技术手段不断完善和先进[13]。在全球各国发展的激励下，电动车辆及其相关产业的的推广已经向前跨进了一大步。电动车辆倡议组织（EVI）也提出了非常具有说服力的报道：当2012年底的时候，市场上电动汽车的数量达到18万，这是全球总共汽车的0

5、.02%；预测至2020年，该比重将进一步提升，为2%，这就意味着此时分布在全球的电动汽车数目大约为2000多万。就全球范围来说，美国在很早就开始在以电代油方面进行了深入探索，并且政府在此研究方面也是给予很多关注并提出一系列相关的优惠政策以鼓励电动汽车的发展[15]。要谈美国电动车辆，就不得不说TeslaMotors，此品牌的电车已经走入了美国人的生活中。TeslaMotors公司CEO马斯克（ElonMusk）也曾在2012年11月13日对记者宣称：我认为我们至少可以预期发展趋势不变，电动汽车行业形势有望更佳。美国总统奥巴马不断提倡电动汽车的推广，他把之前的减少税收变为现在更

6、吸引人的现金折扣来吸引人对该产业的发展，这是他进行替代能源宣传的一个重要方面；同时他也一直在不断的努力使得电动汽车变为如今大多数甚至所有车主的选择。随着电动汽车数量不断增多，我们就必须要大力发展其相关产业的建设，以此来满足充电便捷的要求；另一方面，充电站不断的增多会再次反过来刺激电动汽车产业不断壮大。就该方面来讲，美国加州完全响应了该原理。由美国相关部门关于替代燃料数据中心的统计得：到目前为止，California共建有6239个公共或是私人充电站，是Nein设置一个点进行调度。将所有研究时间段的末端作为该时间段的优化计算点，不论是落在该时段的是1min，还是14min，都将其

7、记为一个时段，即15min。车主是否会遵循电力系统设置的有序方案进行充电受到很多方面的影响，如果运用电价的变化来控制各个时段的充电车辆，则车主主要会考虑何时充电会使得费用最小，以此来实现经济上的实惠。从电网这一方面出发，有序的目的是为了缩小功率差值，降低功率变化率，因此我们同时从用户和电力系统出发，就是要同时顾及电力系统运行的安全稳定和用户用电最优惠，除此之外，关于充电站的建造者这一方，政府可通过相应的法规给予其鼓励。用实时电价对充电行为加以调控，作为电力需求侧管理的控制策略之一，也可以成为