基于用户决策行为模拟的服务区充换电站定容规划研究

电动汽车数量的大幅增长对服务区充换电设施规模和电能补给方式的多元化提出了更高要求。针对用户充换电决策行为对充换电站规划结果的影响,以及从社会角度考虑希望既能避免过度投资又能更快、更经济地满足电动汽车用户补电需求的诉求,提出一种基于用户决策行为模拟的高速公路服务区充换电站规划方法。首先,考虑用户决策结果耦合关系和排队时间时变性,建立了基于效用最大化准则的用户充换电决策模型,以服务区电动汽车流量为模拟参数,通过模拟电动汽车用户充换电决策行为来确定服务区内充电需求和换电需求;其次,建立了考虑社会综合成本的多目标规划模型,并采用NSGA-Ⅱ算法进行求解;最后,通过算例分析说明了考虑用户决策行为能够有效提升规划的经济性。

基于层次分析的电动汽车公共充电网服务能力评估

由于在进行电动汽车公共充电服务网络的服务能力动态评估时,没有充分考虑到多种因素影响,导致评估效果较差,为此采用层次分析法对其进行动态评估。该方法首先对充电服务能力的影响因素进行深入分析,以合理安排充电站的位置和数量。其次,根据影响因素的分析结果,考虑电动汽车用户的出行特征以及在充电过程中追求效用最大化的行为倾向,得出对充电站充电需求的预测结果。最后,基于预测结果,采用层次分析法构建充电服务能力评估模型,通过确定各个评价指标的权重,并将这些权重与实际的评价得分相结合,综合计算出充电服务能力的评估结果。实验结果表明:文中提出的方法在评估精度和评估时长方面表现良好,评估精度最高可达到98%,评估时长最高仅为22 s,说明该方法可有效提高评估的精度,并缩短评估所用的时间。

新能源汽车产业发展趋势及油气企业转型对策研究

研判了我国新能源汽车发展现状及产业发展趋势,分析了新能源汽车产业发展对传统能源以及油气企业终端业务产生的影响,提出了油气企业转型发展策略,建议油气企业围绕多元补能,加快部署战略性新兴产业,向综合能源服务商转型;重塑终端服务业态模式,向综合能源服务站转变;丰富综合能源服务内涵,向智慧用能新场景转换;加强技术研发融合创新,通过优势互补协同布局新能源汽车补能设施建设,探索盈利模式,实现合作共赢。

含EV充换储一体站的交直流混合配电网优化运行

为了促进电动汽车产业的进一步发展,构建了计及充换储一体站(CSSIS)的交直流混合配电网多时间尺度优化调度模型。首先,基于快充用户行为和城市交通特征分别构建了充电站模型和换电站模型,再结合储能电站模型完成了CSSIS建模。然后,在计及CSSIS、微型燃气轮机和可再生新能源等接入的交直流混合配电网中,构建了优化调度模型。为降低预测精度误差的影响,采用了多时间尺度协调优化策略处理。该模型属于非线性非凸混合整数规划问题,采用线性化和二阶锥松弛方法将其转化为可用商业求解器处理的混合整数二阶锥凸优化模型。最后,以改进的IEEE 50节点系统为例进行了仿真分析,仿真结果验证了交直流混合配电网形式具有更强的适应性,以及CSSIS具有高效参与电网优化运行的能力。

电力+5G前传网中融合时延敏感网络技术的流量调度方法

面向融合时延敏感网络的电力+5G前传网,针对电力通信业务确定性时延与差异化服务质量保障问题,该文提出了一种基于交换匹配的低复杂度流量调度算法.考虑业务优先级与差异化时延需求,将流量调度问题建模为最大化网络整体效用的二值变量优化问题.考虑不同业务数据包调度决策的相互耦合,将该问题转化为一个业务数据包与虚拟传输位置间的匹配关系决策问题,利用改进后的低复杂度交换匹配算法实现问题求解.理论分析了该方法收敛性与复杂度.仿真结果表明,与传统的4种流量调度方法相比,该方法可在满足高优先级业务传输需求的前提下有效提升网络整体效用20.06%、25.93%、37.54%、52.26%.

基于换电服务定价策略及动态调控方法的含充换电站微电网系统双层优化调度

换电服务价格高是电动汽车换电模式普及率低的重要因素之一,为了提高换电模式使用程度,充分发挥换电模式参与系统调度时所发挥的削峰填谷作用,该文提出一种考虑用户参与度的换电服务定价策略及动态调控方法。首先,建立计及时间成本的充电服务与换电服务总费用差价模型,并依据消费者心理学原理构建服务差价-用户参与度曲线;其次,制定换电服务定价策略,并提出相应的动态调控方法;最后,建立含充换电站(battery charging and swapping station,BCSS)的微电网联合系统双层优化模型。上层根据换电服务定价策略及动态调控方法,制定出用户参与度高的换电服务电价;下层根据用户响应换电服务电价后的负荷量,以微电网联合系统总运行成本最低为目标调度机组出力,并以用户满意度作为衡量换电服务电价的指标,合理调整下一时段换电服务电价。通过算例分析,所提方法在实现系统负荷削峰的同时,降低微电网联合系统总运行成本,体现了所提定价策略及动态调控方法的有效性。

考虑风电消纳的“风-网-EV充换电站”协同优化策略研究

为降低风电功率波动性、反调峰性对电网运行的不利影响,提出一种考虑风电消纳的“风-网-EV充换电站”协同优化调度策略。首先将火电作为可调节电源辅助风电上网,并通过碳交易机制促使火电系统在电网负荷低、弃风率高的时段,主动降低出力减碳运行,等效提升风电上网空间;然后在满足电网用电需求基础上,接入充换电站负荷进一步抑制风电功率波动,同时提升风电消纳量,以电网负荷峰谷差最小以及系统综合运行成本最优为目标函数,构建联合系统低碳经济运行模型;最后通过NSGA-Ⅱ算法对不同情景求解分析。结果表明:该策略能够有效降低系统运行成本、电网负荷峰谷差,提高电网风电消纳率。

新能源汽车充换电及车网互动

“碳达峰、碳中和”使命正在倒逼我国能源行业向可持续发展转型,同时新能源汽车技术不断升级,充换电服务相关配套设施逐步完善,共同推动了我国新能源汽车行业的高速发展。介绍了新能源汽车及其充换电技术的发展现状和趋势,针对大规模新能源汽车接入对配电网运行的影响,提出通过聚合方式让新能源汽车作为柔性负荷参与车网互动的运行控制模式及应用情况,阐述了我国新能源汽车充换电标准体系建设进度情况,最后为行业发展的重点工作提出了建议。

同里综合能源服务中心工程

针对同里新能源小镇能源综合转换效率不高、能源数字化程度较低的问题,围绕能源供给、能源配置、能源消费、能源服务四个领域,实施能源转型“再电气化”,通过消纳本地可再生能源和引入区外清洁能源的方式,运用交直流微网路由器等11项世界首台首套项目,构建了“以清洁为方向、以电为核心、以电网为平台、以电能替代为重点”的能源体系,与传统能源结构相比,综合能源效率提升18个百分点,研究成果创新性强。

多种类型电动汽车接入配电网的充电负荷概率模拟

通过研究不同类型电动汽车的充电特性,针对混合电动汽车改进了初始荷电状态的抽样方法;计及充电时间长度对开始充电时刻选择的影响,同时引入电动汽车实时充电数量的随机因素,建立了多种类型电动汽车充电负荷需求的概率模型。某地的配电网负荷数据和IEEE 34节点系统算例结果表明,在电动汽车渗透率相同的情况下,其充电高峰时段工作日负荷高于休息日负荷;适当提高换电池电动汽车比例可以降低电动汽车对配电网带来的负荷冲击。

无线可充电传感器网络中充电规划研究进展

传感器网络作为当代信息获取的重要手段之一,受到各国各界的广泛关注.在传感器网络中,能量问题一直是限制其广泛应用的重要约束和挑战.由于无线充电技术和智能移动节点的发展,使得综合使用这两种技术能够彻底解决传感器网络中的能量问题.这类采用无线充电方案的传感器网络称为无线可充电传感器网络.其中,充电规划影响无线可充电传感器网络在解决能量问题时的成本和效果,因此成为研究的热点.综述了最近几年无线可充电传感器网络研究中充电规划设计,从软、硬件层面的6个不同维度对这些方案进行分类概述和对比分析,总结在不同应用场景下进行充电规划设计的一般性思路,并通过3个实例进行演示,验证该设计思路的易用性和实用性.

基于试验设计的电动汽车充换电站接入电网的降损研究

为了降低网损,对充换电站的电气接入点和接入工作功率进行了研究,分析了单个和多个充换电站接入配电系统不同电气节点产生的有功损耗的变化规律。针对多个未知运行状态的充换电站接入配电系统某些固定电气节点的情况,提出了一种基于试验设计的电网有功损耗快速估算方法,其能够在准确反映建模所需信息的同时大幅缩减仿真试验次数。以降低有功损耗为目标,对估算所得的模型进行组合优化。

充换电服务网络动力电池配送最优路径建模方法

以配送网络中实际道路的路径长度、交通堵塞系数和道路等级合成等效加权道路长度最小为目标函数,建立了抢修车路径规划的数学模型。考虑总路程和超时成本,建立了配送车路径规划的数学模型。在传统的蚁群优化算法中引入惩罚因子,并简化了其转移概率计算方法,以提高算法的速度和效率。利用改进的蚁群优化算法求解模型。仿真结果表明,改进的蚁群优化算法可以适应动态变化的路网,有效、快速地解决充换电服务网络动力电池配送最优路径选择问题。

面向私人电动汽车的城市公共充电网络运营服务能力评估方法与仿真研究

针对城市公共充电网络运营服务能力能否满足私人电动汽车充电需求的问题,提出一种整体性仿真评估方法。首先确定影响因素,基于私人电动汽车在公共场所的充电需求、充电设施配置情况、充电设施覆盖半径等多种因素建立充电网络运营服务能力评估模型。其次根据城市电动汽车用户充电行为规律、出行规律分别进行快充、慢充的充电时间分布仿真。进而基于电动汽车及充电设施的数据进行计算,得出电动汽车充电网络一天内各小时的运营服务能力。基于此评估方法,以北京作为样本城市,获取北京公共充电设施数量、私人电动汽车数量进行计算,得到目前北京市区内公共充电网络运营服务能力,给出了充电设施建设缺口。最后建议北京的公共充电网络增加建设1.3倍的公共充电设施。

基于两步规划的电动汽车充换电服务设施选址方法

综合考虑交通、电力双层网络的实际情况,提出一种包含电池集中充电站、电池更换点的电动汽车充换电服务设施的两步规划及校验方法。首先,综合考虑用户和投资运营者的成本,构建两步规划选址模型。其次,以用户时间成本和电池更换点运行成本最小为目标,利用遗传算法并结合Voronoi图,得到最优的电池更换点的数量、位置及其服务范围,完成第一步规划。然后,确定电池集中充电站站址与服务范围,形成第二步规划选址方案。最后,将规划区域内交通网络和电网信息相结合,进行方案校验并判断其可行性。算例分析验证了该规划方法的有效性和实用性。

英国输电定价模式及在我国电网中的应用

英国是最早实行电力市场化改革的国家之一,于2001年实行了电力市场新模式,其中输电费用的计算比较完善。从接网费用、电网使用费及平衡服务费用3个方面阐述英国的输电定价机制。应用其电网使用费的模型对我国某大区电网进行电网使用费的计算与分析,结果表明该方法不但可给发电厂商和用户提供有效的经济信号,而且还可保证电网公司的年收支平衡,值得借鉴。

我国电动汽车充换电基础设施标准的现状和发展建议

为了能够更加合理地制修订我国电动汽车充换电基础设施的相关标准,进一步促进电动汽车推广应用目标的顺利实现,对我国现有的充换电基础设施相关标准开展了研究。首先,对国外充换电基础设施标准概况和我国相关的主要国家标准、行业标准、地方标准和企业标准进行了介绍;接着,对我国现有标准中关于充换电设备、充电接口及通信协议、充换电计量装置、充换电站的相关规定进行了分类介绍,明确了现有标准对于确保电动汽车用户充换电体验质量的重要意义;然后,针对电动汽车用户完整的充换电流程,对实际中用户存在的充换电服务需求进行了分析;最后,根据用户的实际服务需求,提出了我国未来充换电基础设施标准的制修订建议。研究结果表明,我国现有的充换电基础设施标准基本确保了充换电设备的可用性和易操作性、充电接口的通用性、充电计量装置的准确度以及充换电站的运营安全等,未来应针对充换电设备状态查询、直流充电桩的兼容性、统一支付、充换电站规模和布局等方面制定相关标准,以提高电动汽车用户体验质量和促进电动汽车的进一步推广应用。

纯电动出租车经济效益与服务定价分析模型

在上海市现有传统出租车市场的基础上建立电动出租车的运营环境,基于充电与换电模式、充电时间与换电频率、单日运营时间构建电动出租车6种运营模式,利用电动汽车行驶质量与能耗回归模型,界定车辆动力电池容量.进而构建基于购置成本、使用成本、驾驶员工资、营业收入的全生命周期经济效益评价模型,基于油价上涨、电价上涨、电池成本下降3种不同情景,建立纯电动出租车的服务定价模型.计算结果表明:换电模式比充电模式盈利能力强;燃油价格年均上涨5%以上的情景下,电动出租车可以在5年与燃油出租车实现同等盈利;电价上涨10%,电动出租车服务价格则需上涨1%;电池成本若能够显著降低50%,电动出租车的服务价格将比燃油出租车低7%.

泛在电力物联网下电动汽车充电服务费定价模型

针对现有充电服务难以定量定价的问题,提出了一种基于系统动力学的充电服务费定价模型。首先,分析了充电服务网在泛在电力物联网定位及多主体关系;然后,综合考虑社会发展、人口增长、电动汽车规模、科学水平、充电桩数量、建设成本等多维因素,量化多维因素之间的因果关系,由此建立充电服务费定价的系统动力学模型,得到充电服务费价格未来的变化趋势,并分析不同因素对充电服务费价格的影响。根据设置的参数值和不同场景,对充电服务费价格和变化趋势进行仿真。仿真结果发现:在算例场景设置条件下,电动汽车充电服务费的变化曲线呈现V型,前期阶段充电服务费价格逐渐降低至最低,主要受到政府补贴政策的影响;中间阶段充电服务费缓慢增加,原因是政府补贴的不断衰减、充电服务网络进一步完善,新增充电设施增加了建设成本;后期充电服务费变化逐渐稳定,基础设施的建设成本成为影响充电服务费最主要的因素,充电量的变化在一定程度上也会影响充电服务费的定价。本文为充电服务定价问题提供了一种具有可操作性的宏观动力学定量分析模型,为未来充电服务网运营与规划提供了参考。

电动汽车电池组智能管理及其无线传感器网络路由协议

针对电动汽车智能充换电业务中动力电池组在仓储、配送和充电等环节的信息采集和管理需求,提出了基于无线传感器网络(WSN)和射频识别(RFID)的智能电池组技术,设计了充换电业务的物联网3层架构模型。提出了含智能感知模块的智能电池组管理系统(BMS)结构设计,介绍了充换电站智能电池组全景数据采集实施方法。针对充换电站中仓储及充电位置固定的特点,重点提出了适用于智能电池组的WSN核心路由算法:一种基于虚拟网格的分簇多跳路由协议,从拓扑控制和路由算法两方面给出了协议的框架以及网络分簇、簇头选取、路由维护和数据传输的机制。利用OMNet++仿真工具对协议进行了仿真,证明了所述路由算法能够有效延长智能电池组WSN的生命周期。