考虑换电需求响应的换电站参与电能量-调频市场竞价策略

电动汽车(EV)大规模发展会加大电网的调峰调频压力。通过换电站市场化运营,可有效激励换电站利用EV换电需求和换电站电池灵活性资源,缓解电网调峰调频压力。为此,提出了换电站参与电能量市场和调频辅助服务市场的协同竞价策略及其两阶段优化模型。第1阶段依据调频市场需求制定换电价格,引导EV调整换电需求,优化冗余电池数量及时序,以便与调频需求趋势一致,进而提升换电站调频服务收益;第2阶段考虑换电站需求响应和市场调峰调频需求,制定换电站竞价策略。所提出竞价策略在优先满足EV换电需求的同时,可降低换电站充电成本、提升调频服务收益,并助力电网调峰调频。算例仿真结果验证了所提策略的有效性。

参与电网削峰调节的电动重卡换电站调度策略

换电站因其快速、便捷的特点获得了迅猛的推广和发展。在电动重卡领域,换电站建设已初具规模并保持高速发展。如何对电动重卡换电站进行充电调度以实现电网友好,是一个重点研究方向。首先,针对电动重卡换电需求在时间上分布规律较弱的特点,使用统计分析法分析换电站历史运行数据,得到一天内各时段的换电需求预测值;其次,提出基于换电需求预测的日内调度策略和基于实际换电需求的日内实时修正策略,以确定电池充电数量和允许充电时间;然后,建立以电网削峰为目标的时间-功率模型,结合电网背景负荷曲线,使用差分算法对电池的充电功率和实际充电时间进行求解;最后,通过算例证明了调度策略和时间-功率模型的有效性。

基于改进多目标遗传算法的电动汽车换电站选址研究

换电模式高效、便捷的补能形式预计成为未来电动汽车充能的主流方式。换电站选址是否合理影响重大,本文以换电站建设成本及用户出行成本最小化、用户覆盖率最大化为目标函数,建立双目标混合整数规划模型,设计改进带精英策略的非支配排序遗传算法,获得帕累托最优解集。通过数值模拟,验证了模型可行性,为电动汽车换电站网络规划提供了依据。

典型场景下重型载货车换电站运营经济性研究

换电重型载货车是近年来新能源重型载货车推广的主要车型。重型载货车换电站为用户车辆提供换电服务,其运营经济性直接关系到未来换电重型载货车能否规模化发展。建立了重型载货车换电站运营经济性测算模型,针对5种典型应用场景下的重型载货车换电站的盈亏水平及盈利平衡点进行了分析。研究发现,重型载货车换电站运营经济性与换电站年换电量密切相关,换电运营企业为保证运营收益,应重点考察目标应用场景下换电重型载货车车队规模以及月行驶里程。

山西河津启用新能源重卡充换电站

近日,河津市新能源零碳智慧交通项目新电青丰1号充换电站正式启用,这是该市建设的首座充换电示范站,可为当地纯电动重卡提供便利的充换电服务。该项目分两期建设,总投资近1亿元。

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。

可移动式矿用电动卡车换电站的设计和应用

随着社会的进步和科技的发展,矿用电动车近些年发展迅速,但仍受续航里程和充电时间制约,电池交换式换电站是解决这一问题的有效方案。基于为某露天煤矿再电气化配置的矿用电动卡车配套建设换电站项目,提出可移动式矿用电动卡车换电站设计方案并顺利实施。介绍换电站主要系统,结合矿用电动卡车换电流程对各系统进行模块化设计,通过对结构和基础进行优化设计,使各模块便于拆装和整体搬运,使换电站具备可移动的条件,可以有效控制矿用电动卡车往返换电站过程中时间和能量损耗的增加,同时缩短建设周期。

考虑充放电策略的换电站与风电-碳捕集虚拟电厂的低碳经济调度

风电-碳捕集虚拟电厂与换电站均具有一定程度的低碳性能,有助于电力系统低碳化。考虑系统源荷两侧低碳配合问题,提出一种考虑充放电策略的换电站与风电-碳捕集虚拟电厂协调低碳调度方法。在源侧引入了采用综合灵活运行方式的碳捕集电厂与风电场聚合,形成风电-碳捕集虚拟电厂,在荷侧考虑了具备“源荷”双重角色的换电站,并制定充放电策略,分析二者各自在低碳运行方面的不足之处,研究二者的低碳互补问题,并建立了以系统综合成本最优为目标函数的低碳经济调度模型。最后,采用改进的IEEE 30节点系统进行仿真验证,算例结果表明所提调度模型能在提高全网风电消纳能力的同时,实现系统低碳经济运行。

计及柔性负荷和换电站的综合能源系统优化调度

在“碳达峰,碳中和”背景下,未来能源发展将由单一的能源系统向综合能源系统转变。随着电动汽车车网互动技术的发展与应用,柔性负荷占比的显著提升,综合能源系统中的可调度资源将愈加丰富。在此背景下,本文将含电动汽车换电站和多类型柔性负荷的综合能源系统作为研究对象。首先,建立包含风电、储能、热电联产机组、燃气锅炉等设备的综合能源系统模型。其次,在计及电、热、气柔性负荷响应的基础上,将电动汽车换电站的充放电特性考虑到综合能源系统的优化调度中,以系统运行成本最小为目标,构建综合考虑多类型柔性负荷响应和换电站有序调度的综合能源系统优化模型。最后采用Yalmip进行建模并调用Cplex求解器对模型求解。算例结果表明,调度周期内系统运行成本降低了13.04%,风电消纳率提高8.65%,负荷峰谷差降低24.58%,验证了所提模型在降低系统运行成本、削峰填谷以及消纳风电等方面的有效性。

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。

考虑换电站的综合能源系统低碳经济调度

换电站作为分布式能源存储以及需求响应资源,能够为综合能源系统调度提供更大的灵活性,同时,碳交易是提高能源利用效率、减少环境污染的有效手段。为此提出了考虑换电站的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,建立考虑换电站的综合能源系统拓扑。其次,引入奖惩阶梯型碳交易机制,建立了以系统运行成本和碳交易成本最低为优化目标的低碳经济调度模型,运用分段线性插值将原模型转化为混合整数线性规划问题。使用Yalmip对模型进行建模并利用Cplex求解器进行求解,通过对比分析换电站不同运行方式,结果表明有序充放电方式的换电站在综合能源系统中具备灵活调度优势,在低谷时段进行电池充电,高峰时段灵活释放电能,有效地减小了负荷峰值,缩小峰谷差。此外,奖惩阶梯型碳交易机制为综合能源系统提供了经济激励,通过出售多余的碳配额获得利润,有助于降低碳交易成本,并且分析了碳交易价格参数,碳交易价格增长会促使综合能源系统增加低碳能源比例,降低碳排放,保持系统的经济性和环保性。

船用集装箱式动力电池充换电站选址定容优化

为提高充换电站内动力电池箱的利用率,本文综合考虑船舶电量需求、船舶航行情况、岸线资源、航运需求等因素,以配置动力电池箱的数量最小化为目标,建立船电分离新型运营模式下电动船舶充换电站选址定容优化模型,获得最佳的充换电站布局位置和站内配置的动力电池箱数量。最后,通过对7航线站点船舶运输工程的仿真分析,验证了所提模型的合理性及方法的有效性。

并列式预制舱换电站爆炸与泄爆模拟研究

随着能源结构的变化,集油、气、氢、电为一体的综合能源站成为未来能源加注站的发展趋势。预制舱式换电站作为综合能源站的电能模块,存在因电池热失控而引发燃爆事故的风险,进而引发二次事故。本文基于已投入运行的并列式预制舱换电站建立了1∶1三维仿真模型,将换电站内电池热失控所释放的气体作为爆炸源,通过CFD模拟研究了并列式预制舱换电站发生燃爆事故时的冲击波传播过程,确定了现有结构下的事故最大影响范围,探究了泄爆装置设置方式对泄爆效果的影响。研究结果表明:①通过模拟可以得到换电站舱内发生燃爆事故后产生的最大爆炸超压及最大影响范围,对并列式换电站邻侧换电舱影响较小。②通过设置泄爆装置可降低最大爆炸压力,大幅降低换电舱爆炸冲击波超压,有效减弱燃爆事故后果。③泄爆效果与泄爆装置开启压力近似线性相关,开启压力越小则泄爆效果越明显;泄爆效果受泄爆装置与点火源相对距离影响,泄爆装置距离点火源位置越近时泄爆效果越好;泄爆效果受泄爆装置设置位置影响,泄爆率由高到低为后部、侧部与顶部。为保证综合能源站安全运行,防止多米诺事故发生提供支撑。

换电站与电网协调的多目标双层实时充放电调度方法

大规模电动汽车无序充电会对电网安全经济运行及换电站经济运营产生严重的负面影响。计及未入网电动汽车充换电预测,考虑电力网络运行、大规模电动汽车用户充换电需求等约束,建立了换电站与电网协调的多目标双层实时充放电调度模型,其中上层模型以电网负荷波动最小和上下层调度偏差最小为目标,由上层调度机构安排各换电站实时充放电计划;下层以各充放电装置响应上层计划为目标,同时满足用户充换电需求,将大规模混合整数非线性规划问题转化为非线性多目标规划问题和大规模混合整数线性规划问题。采用基于Zaslavskii混沌映射的改进NSGA-Ⅱ和YALMIP/CPLEX求解方式对上下层问题分别进行迭代求解滚动优化。以IEEE 30节点系统为例,验证了所构建模型的正确性和有效性。

典型电动汽车换电站建设方案研究及在浙江省应用前景分析

电动汽车换电模式是一种快速补能方式,介绍了典型电动汽车换电站组成部分及基本设计参数,确定了典型电动汽车换电站建设方案。结合浙江省各地市补贴政策,通过分析单个典型电动汽车换电站建站成本和换电收入,表明浙江省建设换电站经济性较好,年收益率约8.6%。浙江省未来至少有440座以上换电站市场空间,换电站建设有利于促进出租车电动化替代和消除运营小车辆里程焦虑。

新能源电动汽车换电站典型设计及发展趋势

新能源汽车除了可以用小功率家用充电桩和大功率商用充电桩进行补能外,还可以通过换电实现快速补能,缓解里程焦虑,为用户的绿色智慧出行带来全新的体验。该文概述新能源汽车换电优势,对新能源汽车换电站的典型设计进行分析,提出新能源汽车换电站发展趋势,以促进新能源汽车换电站的进一步发展。

G省新能源汽车换电站建设的应用研究

本文旨在对G省新能源汽车换电站建设的应用研究进行综述。新能源汽车已经成为了我国汽车行业发展新赛道,而建设更多便捷的换电站是解决新能源汽车使用过程中能源补给问题的有效方式。本文总结了G省地区新能源汽车换电站建设的现状和发展趋势,探讨了新能源汽车换电站建设过程中面临的挑战和解决方案,以及新能源汽车换电站建设对G省经济和环境的影响。通过本文的研究,可以为G省地区新能源汽车换电站建设提供有价值的参考和建议。

基于物联网的两轮电动车充换电站智能服务平台设计

随着城市化进程的加快和环保意识的提高,两轮电动车成为越来越多人选择的交通工具。为了解决电动车充电和换电的便捷性、安全性以及智能化管理的需求,本论文设计了一种基于物联网的两轮电动车充换电站智能服务平台。该平台利用物联网技术和智能化系统,实现了对电动车充电和换电过程的远程监控、安全管理、用户服务等功能,提升了用户体验和充换电站的管理效率。

基于马尔科夫链的电动汽车充换电站成本效益估计方法

针对电动汽车充电站成本效益的估算问题,阐述了本文的研究背景和意义,其次分析了充换电站投资成本模型,给出了初期投资成本与运营成本的算式,给出了马尔科夫链的算法理论,最后通过案例分析,验证了基于马尔科夫链的电动汽车充换电站成本效益估计方法具有较好的可行性。

电动汽车换电站有序充电调度策略研究

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,迫切要求实现有序充电技术。根据电动汽车换电站特点,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。基于某地区负荷曲线进行算例仿真,验证了算法的有效性,比较了不同优化目标的调度策略对负荷曲线的影响,分析了优化目标函数值随换电站容量的变化趋势。结果表明,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。