电动汽车充电负荷特性研究(2)
1.2 研究现状和意义 1.2.1 电动汽车研究现状 电动汽车(EV)将会成为21世纪高效、清洁和可持续的交通工具，是一种电力驱动的道路交通工具。电动汽车这个概念的内涵广泛，它包括蓄纯电动汽车(BEV) 或电池电动汽车、燃料电池电动汽车(FCEV)和混合动力电动汽车(HEV)，涉及到很多学科，内容广泛复杂，其核心技术包括底盘和车身技术、驱动技术和能源技术。今后50年里，全球人口将从60亿增加到100亿，汽车的数量将从7亿增加到25亿。 大量电动汽车的接入对电力系统的安全与经济运行带来了新的挑战。电动汽车广泛采用后，会成为电力系统的一种新型且大容量的负荷，所以对于电动汽车负荷特性研究成为世界热门的研究项目。目前电动汽车研究已经取得了很多成果，有基于扩散理论的电动汽车充电负荷模型[7]，主要探究了大量电动汽车并网充电的动态物理过程，指出该过程可以描述为以电动汽车并网速率为扰动变量的大量充电负荷由低荷电状态向高荷电状态扩散的动态扩散过程。取两部分能量微元进行数学分析，提出电动汽车的扩散负荷模型。文献[8]对于电动汽车快速充电站的负荷特性进行了研究 ，同时对不同类型电动汽车不同充电行为对应的充电方式及充电时段进行分析。根据不同类型电动汽车不同充电行为的充电功率，提出采用蒙特卡洛模拟抽取起始荷电状态、起始充电时间的电动汽车充电负荷计算方法。该方法将不同车辆的不同充电行为按充电需求进行分类，根据充电方式、起始荷电状态、充电需求、起始充电时间计算充电时间，获得充电负荷曲线。对中国未来电动汽车充电负荷水平进行了计算和分析。电动汽车接入电网研究（采用PSD-BPA）潮流及暂态稳定程序对电动汽车接入准系统进行仿真），分析电动汽车分别作为电源和负荷接入电网时对节点电压、系统损耗和系统电压稳定性的影响。文献综述大规模电动汽车无序充电行为会对电网经济运行造成影响。 为了解决规模电动汽车无序充电行为会对电网经济运行造成影响，迫切要求实现有序充电技术。根据电动汽车换电站特点，文献[9]提出了以换电站充电功率为控制对象的有序充电调度策略，建立不同目标函数的调度策略数学模型，并采用粒子群算法求解，得到次日优化充电计划。文献[8]提出的换电站有序充电调度策略能够有效地减小电网峰谷差，提高负荷率，起到平稳负荷波动的作用。从而针对如何利用电动汽车有序充电对电网实现削峰填谷效果的问题，得出了峰谷电价时段的优化模型与方法。构建用户选择充电时间对峰谷电价时段的响应模型；通过蒙特卡洛法模拟得到电动汽车充电负荷的日负荷曲线，并与原始电网负荷曲叠加，从而形成实施效果下的电网实际负荷情况。在此基础上，建立了以峰谷差率最小为目标的最优化型，并通过遗传算法对峰谷电价时段优化问题进行了求解。最后通过算例的计算结果证明了模型和方法的合理性。研究方法也可以使用案例研究如小区电动汽车充电负荷实测分析[10]，通过在电动汽车用户住宅配置充电设施和数据采集装置，对参与测试的电动汽车用户的充电行为跟踪记录，获得了私人电动汽车在住宅充电的数据，为电动汽车充电设施规划建设和电动汽车充电负荷特性研究提供了一定依据，并对私人电动汽车在住宅区的充电特性进行了分析。
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