電動汽車儲能特性及其配置方法研究.pdf

1、隨著化石能源的日益枯竭及其帶來的環(huán)境問題的愈加嚴重，低碳環(huán)保的新能源形式大量接入電網(wǎng)，給電力系統(tǒng)帶來了充沛資源，但是其隨機性和波動性也給電力系統(tǒng)供電可靠性和電能質(zhì)量帶來不利影響。電動汽車技術的快速發(fā)展，給解決這一矛盾提供了可行的解決方案，越來越受到社會各界的關注。一方面，電動汽車以電能作為主要的動力能源，能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，是解決能源短缺和空氣污染問題的重要手段。另一方面，電動汽車以動力電池作為能量存儲的核心部件，潛在地給電力系統(tǒng)提供了大量

2、儲能設備。有效利用電動汽車儲能形式，既能夠作為可再生能源運行過程中的能量緩沖，又無需高昂的儲能裝置投資，具有廣闊的發(fā)展前景。
　　本文圍繞電動汽車儲能特性展開研究，主要內(nèi)容可分為三大主題。首先是電動汽車充放電負荷預測，基于蒙特卡洛等方法進行了多層次的預測工作;其次是可調(diào)度容量評估，創(chuàng)新性地引入了接入概率的概念，對電動汽車充、放電可調(diào)度功率和能量分別進行了定義和評估;最后是電動汽車儲能的配置方法，提出了分別用于削峰填谷和功率平滑的配

3、置方案。具體開展的工作總結(jié)如下:
　　1.綜述了各類型電動汽車動力電池的原理，并對其各自性能進行了對比;介紹了目前電動汽車動力電池成組應用的運行參數(shù)及其充電模式。對各類型電動汽車的時空特性進行了詳細的分析，并建立概率模型對時空特性進行描述，為后續(xù)電動汽車的研究提供了仿真基礎。簡要闡述了V2G技術的基本概念和實現(xiàn)方式，并進一步解釋了本論文電動汽車儲能的構(gòu)建方式。
　　2.提出了基于Logistic曲線擬合的汽車保有量預測方法，

4、并創(chuàng)新性地使用最小一乘法對曲線擬合法進行改進，避免了偏離數(shù)據(jù)對預測結(jié)果的影響。在此基礎上，使用蒙特卡洛模擬法建立了電動汽車運行場景，對智能小區(qū)夏季和冬季的充電負荷進行了預測，并根據(jù)預測結(jié)果給出了小區(qū)配電變壓器的升級方案。然后又繼續(xù)對典型城市快速充電負荷進行了預測，分析了快速充電在電量增長和峰谷差方面對電網(wǎng)的影響。最后對電動汽車動力電池的放電特性進行了分析。
　　3.借鑒電力系統(tǒng)可靠性的理論，創(chuàng)新性地提出了電動汽車接入概率這一概念，

5、使得個體具有強不確定性的電動汽車在群體接入狀態(tài)上呈現(xiàn)出規(guī)律性。在此基礎上，進一步定義了電動汽車可調(diào)度充放電容量的概念，基于概率論提出了用于評估各類型電動汽車可調(diào)度充、放電功率和能量的概率模型。算例構(gòu)造的仿真場景的模擬結(jié)果，表明了電動汽車確實具有一定的可調(diào)度潛力，有助于電力系統(tǒng)實現(xiàn)電動汽車的規(guī)劃配置和實時調(diào)度。另外還進一步深入研究了需求側(cè)管理對可調(diào)度容量的影響。
　　4.以電動汽車充放電狀態(tài)對負荷曲線的影響為切入點，深入研究了電動汽

6、車參與電網(wǎng)削峰填谷的原理，創(chuàng)新性地給出了單時段和相鄰時段削峰填谷過程的機理描述，并提出和分析了可能存在的削峰失敗的問題。根據(jù)削峰填谷原理的分析結(jié)果，提出了以降低電網(wǎng)負荷峰谷差為目標函數(shù)的電動汽車配置方法。該方法使用截線面積法來確定削峰填谷的需求，在保證電動汽車自身充電需求的前提下，配置足夠削峰填谷能力的電動汽車來降低電網(wǎng)峰谷差。
　　5.借鑒傳統(tǒng)儲能平抑可再生能源功率波動的配置方法并加以改進，提出了適用于電動汽車儲能的功率平滑配置