为了充分利用停车场的场地资源和电动汽车(electric vehicles,EV)作为电力系统灵活性资源的功率调节能力,该文针对公共停车场的充电桩配置问题,提出多种容量规格V2G(vehicle to grid)型单充多枪充电桩(V2G single output multiple cable...为了充分利用停车场的场地资源和电动汽车(electric vehicles,EV)作为电力系统灵活性资源的功率调节能力,该文针对公共停车场的充电桩配置问题,提出多种容量规格V2G(vehicle to grid)型单充多枪充电桩(V2G single output multiple cables charging piles,V2G-SOMC)的协同优化配置方法。在对V2G-SOMC型充电桩运行原理和EV充电行为特性分析的基础上,通过精细化时序模拟用户在选择合适容量规格充电桩情况下的充电站运行过程,构建了以投资运行净收益最大为目标的充电桩优化配置模型;针对模型中存在的非线性条件场景约束问题,通过模型转换和大M法进行线性化处理,将其转化为大规模混合整数线性规划模型,并使用Gurobi求解器进行求解;最后,对多种配置方案进行对比分析,验证了所提方法的有效性与先进性。研究结果能够促进公共停车场充电桩配置的合理性,有利于充分利用社会资源以及提高EV用户的满意度。展开更多
车网互动(vehicle to grid,V2G)模式的充电站可为电网运行提供有效支持。但在电网故障下,直流侧不平衡功率可能使得充电站直流电压越限,造成充电站被从电网切除。直接切除使充电站无法在故障期间为电网提供支撑,并导致短时间内启停而危...车网互动(vehicle to grid,V2G)模式的充电站可为电网运行提供有效支持。但在电网故障下,直流侧不平衡功率可能使得充电站直流电压越限,造成充电站被从电网切除。直接切除使充电站无法在故障期间为电网提供支撑,并导致短时间内启停而危害站内电力电子器件。为此,刻画了避免直流电压与交流电流越限的充电站功率边界,建立了计及故障持续时间的充电站故障穿越功率可行域。分析发现了故障穿越功率可行域随故障持续时间增加而缩减的特征,提出了避免充电站直流电压越限的极限故障时间计算方法。并解析了避免交流电流与直流电压越限的充电站最大电压支撑点。通过考虑极限故障时间与电网保护动作时间的关系,提出了兼顾电压支撑的充电站自适应故障穿越控制方法。仿真验证表明,该方法能够根据不同故障严重程度采取应对措施,在保障充电站安全的同时最大程度支撑并网点电压。展开更多
[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用C...[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用COMSOL-SIMULINK进行联合仿真。[结果]仿真结果表明:所提出耦合模型,可以有效控制电池车辆到电网(Vehicle to Grid,V2G)工况下的电压电流。在V2G工况前期,最大电流密度在负极与负极极耳的交界处,最小电流密度在正极与正极极耳的交界处,正极极耳温度比负极极耳高4.1℃;在V2G工况后期,最大局部电流密度从极耳向电池下端转移,底部区域因浓度的影响有利于电化学反应,电芯温度高于极耳温度;热滥用工况下,副反应发生顺序为SEI膜分解、负极分解、正极与电解液反应,其中,电极副反应生热是导致电池进入无法返回的热失控的主要原因,SEI膜的分解反应是电池开始热失控的标志。[结论]所提外电路-热电耦合模型能有效反映在重卡换电站双向充电机激励下,电池热电耦合模型的温度分布与热失控影响。展开更多
针对车网互动(vehicle-to-grid,V2G)场景下大规模电动汽车(electric vehicle, EV)接入电网时处理速度慢、精度低等问题,提出一种基于自适应密度空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)算法的E...针对车网互动(vehicle-to-grid,V2G)场景下大规模电动汽车(electric vehicle, EV)接入电网时处理速度慢、精度低等问题,提出一种基于自适应密度空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)算法的EV动态分类和多步马尔科夫链聚合方法。在分类阶段,利用k-dist曲线和差分k-dist曲线对DBSCAN算法进行改进,并引入增量式聚类的概念,对EV数据进行动态分类,得到不同荷电状态(state of charge,SOC)、剩余在网时长及可调控容量的多维特征EV集群。在聚合阶段,提出考虑多步状态转移的马尔科夫链理论,利用该理论对每一EV集群在线建立聚合模型,并考虑多步状态转移的情况,弥补了传统马尔科夫链无法处理多特征EV动态聚合的缺陷,从而得到更准确的聚合功率。仿真结果表明,所提出的分类方法能够快速准确地将接入电网的大规模EV划分为不同集群,并且EV集群经过聚合后其功率准确度得到显著提高,能够有效解决大规模EV入网时存在的问题。展开更多
[目的]随着电动汽车数量的快速增加,电动汽车储能对电网的影响日益显著。为了实现电动汽车充电站与电网的动态交互,利用电动汽车储能调节负荷,以减小峰谷差和对电网的冲击,文章提出了一种基于虚拟同步技术的控制调度策略,考虑将无功响...[目的]随着电动汽车数量的快速增加,电动汽车储能对电网的影响日益显著。为了实现电动汽车充电站与电网的动态交互,利用电动汽车储能调节负荷,以减小峰谷差和对电网的冲击,文章提出了一种基于虚拟同步技术的控制调度策略,考虑将无功响应纳入新型电力系统。[方法]首先,文章采用日前申请机制,建立了双层滚动优化调度模型,用于制定各充电站的充电计划。随后,针对V2G(Vehicle to Grid)系统的工作模式和特点,提出了一种改进型虚拟同步控制方式。该控制方式下,功率能够双向流动,并通过V2G调度控制策略进行最优分配,从而实现有功和无功的调度响应。[结果]实验结果表明:所提出的策略能够有效减小电动汽车充放电对电力系统的冲击,增强系统的稳定性。此外,通过将上层调度指令下发到下层V2G变换器控制上,可以很好地实现充电站与电网的双向互动。[结论]上层调度策略与下层变换器控制策略的结合,不仅满足了V2G系统的基本需求,还展现出良好的输出特性。这一控制调度策略为未来电力系统的稳定运行提供了有力保障。展开更多
文摘为了充分利用停车场的场地资源和电动汽车(electric vehicles,EV)作为电力系统灵活性资源的功率调节能力,该文针对公共停车场的充电桩配置问题,提出多种容量规格V2G(vehicle to grid)型单充多枪充电桩(V2G single output multiple cables charging piles,V2G-SOMC)的协同优化配置方法。在对V2G-SOMC型充电桩运行原理和EV充电行为特性分析的基础上,通过精细化时序模拟用户在选择合适容量规格充电桩情况下的充电站运行过程,构建了以投资运行净收益最大为目标的充电桩优化配置模型;针对模型中存在的非线性条件场景约束问题,通过模型转换和大M法进行线性化处理,将其转化为大规模混合整数线性规划模型,并使用Gurobi求解器进行求解;最后,对多种配置方案进行对比分析,验证了所提方法的有效性与先进性。研究结果能够促进公共停车场充电桩配置的合理性,有利于充分利用社会资源以及提高EV用户的满意度。
文摘车网互动(vehicle to grid,V2G)模式的充电站可为电网运行提供有效支持。但在电网故障下,直流侧不平衡功率可能使得充电站直流电压越限,造成充电站被从电网切除。直接切除使充电站无法在故障期间为电网提供支撑,并导致短时间内启停而危害站内电力电子器件。为此,刻画了避免直流电压与交流电流越限的充电站功率边界,建立了计及故障持续时间的充电站故障穿越功率可行域。分析发现了故障穿越功率可行域随故障持续时间增加而缩减的特征,提出了避免充电站直流电压越限的极限故障时间计算方法。并解析了避免交流电流与直流电压越限的充电站最大电压支撑点。通过考虑极限故障时间与电网保护动作时间的关系,提出了兼顾电压支撑的充电站自适应故障穿越控制方法。仿真验证表明,该方法能够根据不同故障严重程度采取应对措施,在保障充电站安全的同时最大程度支撑并网点电压。
文摘[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用COMSOL-SIMULINK进行联合仿真。[结果]仿真结果表明:所提出耦合模型,可以有效控制电池车辆到电网(Vehicle to Grid,V2G)工况下的电压电流。在V2G工况前期,最大电流密度在负极与负极极耳的交界处,最小电流密度在正极与正极极耳的交界处,正极极耳温度比负极极耳高4.1℃;在V2G工况后期,最大局部电流密度从极耳向电池下端转移,底部区域因浓度的影响有利于电化学反应,电芯温度高于极耳温度;热滥用工况下,副反应发生顺序为SEI膜分解、负极分解、正极与电解液反应,其中,电极副反应生热是导致电池进入无法返回的热失控的主要原因,SEI膜的分解反应是电池开始热失控的标志。[结论]所提外电路-热电耦合模型能有效反映在重卡换电站双向充电机激励下,电池热电耦合模型的温度分布与热失控影响。
文摘针对车网互动(vehicle-to-grid,V2G)场景下大规模电动汽车(electric vehicle, EV)接入电网时处理速度慢、精度低等问题,提出一种基于自适应密度空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)算法的EV动态分类和多步马尔科夫链聚合方法。在分类阶段,利用k-dist曲线和差分k-dist曲线对DBSCAN算法进行改进,并引入增量式聚类的概念,对EV数据进行动态分类,得到不同荷电状态(state of charge,SOC)、剩余在网时长及可调控容量的多维特征EV集群。在聚合阶段,提出考虑多步状态转移的马尔科夫链理论,利用该理论对每一EV集群在线建立聚合模型,并考虑多步状态转移的情况,弥补了传统马尔科夫链无法处理多特征EV动态聚合的缺陷,从而得到更准确的聚合功率。仿真结果表明,所提出的分类方法能够快速准确地将接入电网的大规模EV划分为不同集群,并且EV集群经过聚合后其功率准确度得到显著提高,能够有效解决大规模EV入网时存在的问题。
文摘[目的]随着电动汽车数量的快速增加,电动汽车储能对电网的影响日益显著。为了实现电动汽车充电站与电网的动态交互,利用电动汽车储能调节负荷,以减小峰谷差和对电网的冲击,文章提出了一种基于虚拟同步技术的控制调度策略,考虑将无功响应纳入新型电力系统。[方法]首先,文章采用日前申请机制,建立了双层滚动优化调度模型,用于制定各充电站的充电计划。随后,针对V2G(Vehicle to Grid)系统的工作模式和特点,提出了一种改进型虚拟同步控制方式。该控制方式下,功率能够双向流动,并通过V2G调度控制策略进行最优分配,从而实现有功和无功的调度响应。[结果]实验结果表明:所提出的策略能够有效减小电动汽车充放电对电力系统的冲击,增强系统的稳定性。此外,通过将上层调度指令下发到下层V2G变换器控制上,可以很好地实现充电站与电网的双向互动。[结论]上层调度策略与下层变换器控制策略的结合,不仅满足了V2G系统的基本需求,还展现出良好的输出特性。这一控制调度策略为未来电力系统的稳定运行提供了有力保障。
