基于微网负荷方差最小的电动汽车电力分配策略研究

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1、（申请理学硕士学位论文）基于微网负荷方差最小的电动汽车电力分配策略研究培养单位：理学院学科专业：应用数学研究生：郑言冲指导教师：肖新平教授2015年05月分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目基于微网负荷方差最小的电动汽车电力分配策略研究英文TheOptimalChargingStrategyofElectricalVehicle题目forMinimizingMicro-gridLoadVariance研究生姓名郑言冲姓名肖新平职称教授学位博士指导教师单位名称理学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称应用数学论文提交日期2015年05月论文答辩

2、日期2015年05月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2015年05月摘要随着我国经济持续快速增长，能源安全、气候变化、环境容量等问题日益成为全社会关注的焦点。推进能源生产和消费的全面转型将是实现经济社会可持续发展以及中华民族伟大复兴的根本出路。推广应用电动汽车以取代传统燃油汽车，是我国实现能源转型的重大举措。可以预见，在国家科技、产业政策的大力扶持和引导下，我国电动汽车产销量将在未来五至十年迎来爆发式增长。随着未来电动汽车的普及，一个非常严峻的问题即将浮出水面：大规模电动汽车无序充电将会给现有电网带来灾难性的破坏。二十世纪末便有学者提出

3、了电动汽车与电网能量交互(VehicletoGrid,V2G)的概念，利用V2G技术引导电动汽车在常规用电负荷曲线的波谷时段进行充电，并在波峰时段向电网馈电，以此来缓解电动汽车大规模接入对现有电网的影响。然而，电动汽车作为一种交通工具，为了满足人们的日常出行需要须保障其充电需求。由于电动汽车在充电时间和空间上可控性差，且我国未来电动汽车数量庞大，如何在满足电动汽车的充电需求下，制定合理的电动汽车充放电策略以最大程度地减轻电动汽车充电对电网的损耗是本文的研究方向。现将文章的研究内容罗列如下：(1)根据电动汽车的充电功率对电动汽车的充电方式进行了介绍，从统计数据论

4、证了无序充电会对电网造成负面影响。分析了电动汽车在V2G技术下能对现有电网起到削峰填谷的作用，并且能提高无缝消纳可再生能源的能力。(2)详细介绍了V2G实施的系统框架，在构建的V2G系统框架的基础上对电动汽车的充电策略进行了建模。文章建立了以微网负荷方差最小为目标、以满足电网供应以及电动汽车充电需求为约束条件的数学模型。随后对该模型进行了分析，说明了该模型的使用条件以及不足之处，并提出了改进方向。(3)就考察周期的选取以及离散化作了详细说明。对电动汽车充电可能出现的跨周期情形进行了分类约束，并根据实际情形对目标函数进行了修正，在此之上构建了基于电动汽车随机接入

5、的V2G模型。(4)以某个工作区充电站作为研究对象，对电动汽车的相关数据进行了模拟仿真，在数据模拟的基础上对该工作区的微网进行了优化。通过对模拟结果的分析说明了该模型能够有效改善电网质量。关键词：V2G技术，电动汽车，智能电网，电网负荷方差IAbstractWiththerapidandcontinuousgrowthofChineseeconomy,energysecurity,climatechange,environmentalcapacityandotherissuesincreasinglybecomethefocusofthewholesociet

6、y.PromotingthecomprehensivetransformationofenergyproductionandconsumptionwillbethefundamentalwayouttothesustainabledevelopmentofeconomicsocietyaswellastherealizationofthegreatrejuvenationoftheChinesenation.Promotingtheapplicationofelectricvehiclestoreplacetraditionalfuelvehiclesisam

7、ajormoveforourcountrytoachieveenergytransformation.Itcanbeanticipatedthatwiththestrongsupportandguidanceofnationalscienceandtechnologyaswellastheindustrialpolicy,theproductionandsalesofelectricvehicleswillembraceanexplosivegrowthinthenextfivetotenyears.Withthepopularityofelectricveh

8、iclesinthefuture,av