基于croa智能电网电动汽车调度运行概述

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1、基于CROA智能电网电动汽车调度运行概述第一章绪论1.1课题的研究背景和意义近年来，随着世界经济的发展，能源需求量特别是化石能源的需求量持续增长，环境保护问题亦随之日益严峻。与此同时，PM2.5,雾霾等大气污染问题引起了社会的广泛关注调整和优化能源结构，应对全球气候变化，实现可持续发展，发展低碳经济，已经成为人类社会的普遍共识。世界能源发展即将发生重大而深刻的变化，新一轮能源革命的序幕已经拉开。发展清洁能源、保障能源安全、解决环保问题、应对气候变化，是本轮能源革命的核心内容作为能源供应的重要环节，电网对于清洁能源的发展至关重要，其发

2、展模式也因此面临重大的挑战和抉择。同时，屯力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益，提供更加优质的服务为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网(smartgrid,SG),将智能电网视为未来电网的发展方向。2009年美国总统奥巴马上任伊始，就提出

3、了以智能电网为核心的美国能源战略。奥巴马政府把减少碳排放作为国家战略，逐步建立碳排放交易体系，实施温室气体总量控制：一是大力发展可再生能源，加强用户侧管理，减少能源进口总量，保障国家能源安全；二是以建设智能电网为载体，实施新能源产业战略，实现美国经济振兴，积极应对全球气候变暖和国际金融危机；三是通过联邦经济刺激计划等手段，对符合国家智能电网发展目标的企业给予资金支持和补贴，引导企业在国家战略目标框架内幵展智能电网研究与实践。2009年4月16日美国政府公布智能电网技术投资计划，希望推动智能电网的开发，计划拨34亿美元用于智能电网技术

4、开发，计划拨6.15亿美元用于智能电网的演示项目，经确定后的智能电网示范项目，国家可给予上限达50%的项目补贴。..1.2国内外研究现状现有研究表明，电动汽车的随机接入对于电网的影响是复杂的。针对电动汽车充放电调度问题，文献[31]建立了以最小化配电系统网损和电压偏移为目标的电动汽车最优充电策略模型，模型中计及了负荷预测的不确定性和潮流约束，但仅研究了电动汽车的放电策略，而没有考虑电动汽车的V2G功能。文献[32]提出了一种电力市场环境下的电动汽车调度方法，通过选择电价较低的时段充电和向系统提供调频备用以最小化电动汽车的总充电成本。

5、文献[33]建立了一个以丹麦电力市场为背景的电动汽车最优调度方法，其目标是最小化包括充电成本、燃油成本、电池折旧成本在内的大量电动汽车的总运行成本。文献[34]研究了计及电动汽车充放电行为的概率潮流问题。文献[35]构建了计及电动汽车充放电行为的机组组合模型，优化目标是系统的运行成本和碳排放成本最小。文献[36]提出了计及电动汽车、可调度负荷及自治微网的需求侧备用调度方法。文献[37]采用基于仿真的方法研究了电动汽车充放电行为的统计特性，构建了计及电动汽车和风能机组不确定性的经济调度模型，通过解析推导将随机问题转化为确定性问题，并应

6、用内点法求解。文献[29]建立了电动汽车-电网互动技术数学模型，其目标是平抑负荷曲线，减小负荷峰谷差。..第二章化学反应算法概述2.1化学反应算法理论基础化学反应算法(chemicalreactionoptimizationalgorithm,CROA)是一种新型优化算法，是基于化学反应过程中分子的碰撞和能量转化过程的群体智能算法模拟了化学反应过程中分子之间的相互作用最终达到稳定的低能量状态的过程。在化学反应算法中，参与反应的是具有一系列特性的化学分子。分子是由原子构成的，原子的种类、键长、角度及转矩等决定了分子的特性。原子的特性不

7、同或原子的个数不同，分子的特性就不相同。一个分子的所有特性统称为分子结构，一个分子结构代表一个可行的数学解。分子结构的改变相当于得到一个不同的可行数学解。分子含有两种能量，分别为分子势能(PE)和分子动能(KE)。化学反应算法将化学系统中各种分子结构与其对应的势能构成的多维表面称为势能面。己知分子之间的反应是为了达到可能的最低能量状态，然而盲目地寻找较优的分子结构（即目标函数值较小的解）可能会导致进入亚稳状态（例如陷入局部最优)。分子的动能可帮助分子向具有较高势能的状态移动，因此分子有机会得到较优的结构。因此，分子的动能代表分子跳出

8、局部最优的能力大小。考虑到能量既不能被创造也不能被毁灭，因此我们不能人为地给分子增加或减少动能，然而，我们可以让分子的动能和势能通过一些基本反应在分子或分子之间进行相互转化。随着反应的进行，分子的动能会逐渐减少，我们把减少的动能放到中