智能电网中电动汽车充电的优化调度研究

通过现代通信、计算机、控制技术在电力系统中的深度应用,智能电网在经济、社会、生活及现代能源开发利用体系中的地位日益重要,成为世界电网发展的共同趋势。而电动汽车的大规模接入作为未来智能电网的一大特征,将给电力系统规划和电网运行带来不可忽视的影响。因此,研究智能电网中对电动汽车充电负荷的优化调度,对于电网公司和电动汽车用户具有很强的实际意义。 本论文以电动汽车大量接入的智能电网为背景,首先分析当前电动汽车及智能电网的现状与发展趋势,讨论了电动汽车的接入对电网的影响因素,探究了调度电动汽车参与电网运行的可行性,总结了智能电网中电动汽车充电调度的运行基础。结合对现有电动汽车充电调度的主要方法的研究,针对其存在的调度有效性和用户服务质量保障的问题,本文提出适用于不同服务等级和服务质量的电动汽车充电的优化调度方法,在确保电网安全的前提下提高电网运行的经济性,并充分利用电网服务能力满足电动汽车用户的充电请求。 为充分利用电动汽车用户对充电服务的要求差异性进行电动汽车充电调度,本文基于所提队列系统模型对电动汽车进行多服务等级和多服务质量的划分,在此基础上首先提出适用于不同服务等级的基于抢占服务的过程间调度方法。所提方法将电网功率波动划分为可用功率波动及净功率波动两种情况,并针对不同情况下的各服务等级提出对应的调度方法,所提方法通过中断和接通电动汽车的充电过程,实现电动汽车充电总功率对电网实时负荷的响应,在充分利用电网功率资源的同时降低电网负荷峰谷比,使电网实时负荷长期处于经济运行点,确保运行的安全性和经济性。 为进一步满足电动汽车用户对充电时间的要求,本文提出适用于不同服务质量的基于队列优先级的过程内调度方法,并针对原有到达时间优先级算法提出基于松弛时间的队列优先级算法。相比于原有算法,所提算法可提高用户的充电满意率,并可作为评价电网服务能力的参考,具有良好的性能和实际应用价值。