电动汽车充电对电网的影响及对策

I专业硕士学位论文电动汽车充电对电网的影响及对策ResearchontheInfluenceofElectricVehicleChargingonPowerGridanditsStrategy2016年10月II国内图书分类号：××××学校代码：国际图书分类号：××××密级：公开专业硕士学位论文电动汽车充电对电网的影响及对策硕士研究生：xx导师：xx企业导师：xx申请学位：工程硕士专业领域：电气工程培养方式：在职所在学院：电气与电子工程学院答辩日期：2017年3月授予学位单位：华北电力大学IIIClassifiedIndex:××××U.D.C:××××ThesisfortheMasterDegreeResearchontheInfluenceofElectricVehicleChargingonPowerGridanditsStrategyCandidate：xxxSupervisor：Prof.AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialityfield：ElectricalengineeringSchool:SchoolofElectricalandElectronicEngineeringDateofDefence：March,2017Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversityIV华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《电动汽车充电对电网的影响及对策》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：2016年10月31日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《电动汽车充电对电网的影响及对策》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文V摘要电动汽车以其特有的特性，渐渐得到人们的日益关注，电动汽车不仅能够提高能源的利用率还可以降低对环境造成的污染。世界各国纷纷制定相应鼓励措施来利于电动汽车行业的发展。不过由于电动汽车充电可看做一种负荷，其充电行为具有随机性。如果对电动汽车进行无序充电可能对电网产生一定的不利影响，因此需要对其进行控制降低对电网所造成的不利影响。随着V2G技术地发展，电动汽车接入电网不仅可作为负荷也可作为电源，用电高峰期向电网传送电能，用电低谷期从电网吸收电能，可以有效的降低电网的峰谷差。所以对电动汽车的充放电特性进行研究，选取恰当的充放电控制策略对电动汽车充放电进行控制，对提升电网的安全可靠性具有非常深远的意义。本文首先在分析电动汽车负荷影响因素的基础上对电动汽车充电模型进行建立，依照美国私家车行驶调查结果来对电动汽车的行驶特性进行分析，得出了电动汽车车主进行充电时间、充电时长、日行驶里程等参数.按照假定的充电方式、电池的特性等参数，基于蒙特卡洛法对单辆以及多辆电动汽车的充电功率需求进行仿真，通过充电负荷模型可以反映出电动汽车车主在不同时段充电需求。然后在介绍谐波概念的基础上，对充电机工作原理进行分析，并对三相桥式整流充电机的谐波特性进行分析。从电动汽车充电机的开始工作时刻、开始充电状态等方面对多台充电机的谐波特性进行分析。介绍了几种谐波抑制措施，并对某充电站的谐波治理进行计算。最后提出了电动汽车有序充放电调度策略，实现减少电动汽车无序充放电对电网产生的不良影响目的。经过对电动汽车用户充放电需求分析基础上，建立了以电网损耗最低、用户充电成本最低、电网负荷波动最小为目标函数的模型，基于电池的充放电特性、电池可用容量等约束条件，通过遗传优化算法来对模型进行求解。通过对无序充电、延时充放电、有序充放电调度方式的对比，可以看出有序充放电调度策略能够有效的降低峰谷差，降低电动汽车充放电对电网产生的不良影响。关键词：电动汽车，V2G，有序充放电，蒙特卡洛，充电负荷建模华北电力大学硕士学位论文VIAbstractBecauseofitsuniquecharacteristics,electricvehiclesaregettingmoreandmoreattention,，Electricvehiclescannotonlyimprovetheutilizationofenergybutalsoreducethepollutiontotheenvironment，so,countriesaroundtheworldhavedevelopedappropriateincentivestobenefitthedevelopmentoftheelectricvehicleindustry.However,becauseoftheelectricvehicleasaload,thechargingbehaviorisrandom。Ifthechargingoftheelectricvehicleisdisordered,itmayhavesomeadverseeffectsonthepowergrid,soitisnecessarytocontroltheimpacttothegrid.WiththedevelopmentofV2Gtechnology,theelectricvehicleaccesstothepowergridcanbeusednotonlyasaloadbutalsoasapowersupply,electricvehicletransmitpowertothepowergridatthepeakofpowerconsumption,andThepowerabsorbedinthegridduringthetroughofpowerconsumption,itcaneffectivelyreducethepeakvalleydifference。Sothechargeanddischargecharacteristicsofelectricvehiclesarestudied,selectingappropriatecontrolstrategytocontrolthecharginganddischargingofelectricvehicles,itisveryimportanttoimprovethesecurityandreliabilityofpowersystem.Inthispaper,theelectricvehiclechargingmodelisestablishedbasedontheanalysisofthefactorsaffectingtheload,AccordingtotheresultsoftheinvestigationoftheUnitedStatesprivatecardriving,thedrivingcharacteristicsoftheelectricvehicleareanalyzed,obtainedtheelectricvehicleownerstochargetime,chargingtime,mileageandotherparameters.Accordingtotheassumedchargingmethod,thecharacteristicsofthebatteryandotherparameters,basedonMonteCarlosimulationofsingleandmultipleelectricvehiclechargingpowerdemandsimulation,ThroughthechargingloadmodelcanreflecttheelectricvehicleownersindifferentperiodsofchargingdemandThen,onthebasisofintroducingtheconceptofharmonic,Analysisoftheworkingprincipleofcharger,andtheharmoniccharacteristicsofthethree-phasebridgerectifierchargerisanalyzed。Fromtheelectricvehiclecharger’sworktime,startchargingstateetc.analyzingtheharmoniccharacteristicsofchargers。Theharmonicsuppressionmeasuresareintroduced,andtheharmoniccontrolofachargingstationiscalculatedAtlast,theschedulingstrategyofelectricvehiclecharginganddischargingisproposed,whichcanreducetheadverseeffectoftheelectricvehiclechargingand华北电力大学硕士学位论文VIIdischarging。Basedontheanalysisofcharginganddischargingneedsofelectricvehicleusers,Themodelisestablishedbytakingtheminimumpowerloss,thelowestchargingcostandtheminimumloadfluctuation,basedonconstraintconditionofthecharginganddischargingcharacteristicsofthebattery,theavailablecapacityofthebattery,Geneticalgorithmcanbeusedtosolvethemodel.Throughthecomparisonofthecharginganddischarging,thecharginganddischargingscheduling,theschedulingstrategycaneffectivelyreducethepeakvalleydifference,andreducetheimpactofelectricvehiclecharginganddischargingonthegrid.Keywords:electricvehicle,V2G,sequentialchargedischarge,MonteCarlo,chargingloadmodeling.华北电力大学硕士学位论文VIII目录摘要......................................................................................................................VAbstract........................................................................................