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。

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。

电动汽车电池更换站集群充电控制策略研究

本文基于规模化电动汽车充放电负荷模型,建立考虑车主互动意愿的电价模型,通过电价对车主的换电池行为进行有序引导,从而实现电网的调峰策略。采用遗传算法对适用于电动汽车的最优日前实时电价进行求解。最后建立电动汽车电池更换站内集群充电的控制模型,以电池更换站的运行经济性与站内充放电机状态切换次数最优为目标,采用智能算法对集群调度模型进行求解,实现在满足用户换电池需求基础之上的换电站最优化运行。

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。

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。

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。

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%.

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。

电动汽车充电方式和商业运营模式初探

电动汽车产业化长期受到充电设施不足的制约,文章探讨了充电设施建设过程中面临充电方式选择和充电网络商业化运营的问题。通过充电站、充电桩和换电站各自的运营属性特征和优势缺陷比较,对不同时期充电设施的选择、空间分布、潜在的投资建设主体、运营主体及盈利模式提出了政策建议。特别讨论了电池更换站的发展前景和其对未来汽车和能源产业结构可能带来的影响,强调了充电网络运营者在未来电动汽车产业链体系中的重要地位。

一种电动汽车充换电服务网络需求分析模型

通过分析电动汽车充换电需求的特点,以优化配置电动汽车充换电服务网络为出发点,提出一种电动汽车充换电服务网络的需求分析模型。按照不同服务对象的特点对充换电站进行细化分类,在此基础上研究不同类型充换电设施的规模配置及服务范围,建立各类型充换电站配置的数学模型及相互间合理的配比模型,形成基于服务能力和地理分布的需求分析模型。研究了模型针对电动汽车不同发展阶段模型的适应性,并对所构建的电动汽车充换电服务网络进行了验证优化。实际算例的计算结果表明,该模型对电动汽车充换电服务网络的规划建设具有较好的指导意义。

电动汽车充换电网络服务能力评估分析

针对电动汽车充换电网络服务中多项因素难以进行定量评估等特点,设计了一种基于模糊层次综合分析法的服务能力评估方案。通过对该方案数学建模,分析了各评价因素的权重系数及计算过程。该方案兼顾了充换电服务网络风险评估各因素间存在的模糊性和层次性,并通过专家打分环节明确各因素在系统中的表现,使方案能力评估更具客观性。算例分析表明,该方案可有效评估各因素服务能力等级,为电动汽车充换电服务网络正常运营提供参考。

考虑配电网接纳能力的电动汽车充换电服务网基础设施配置方案分析与评估

着眼于电动汽车充换电服务网的服务特性研究,从而建立各种评价指标,进行服务网基础设施配置分析与评估。首先充分考虑服务网与配电网的交互关系,建立了配电网最大接纳能力模型,对基础设施配置方案进行初步筛选;其次提出了配送效率、行驶可达性、服务可供性等服务网服务性能指标,对可行的方案进行有效评估,并经过多因素综合分析,选出最佳方案。最后通过设置不同容量、位置的充换电站配置方案进行仿真计算,并与已有方法对比分析,充分验证了所提指标的可行性与有效性。所提方法不仅能对现有充换电服务网进行评估,同时也可以为电动汽车充换电站的快速选址定容提供依据。

深圳和杭州电动出租车充电或换电池服务的商业模式

为推进中国电动车产业化,分析了深圳和杭州两电动车应用示范城市电动出租车充电/换电服务商业模式的组织模式和盈利能力。深圳的组织模式是:快速充电-整车销售-第三方运营;杭州的组织模式是:快速换电-裸车销售-电池租赁。用价值链理论和现金流法,分析了这两种模式业务单元的盈利能力。结果表明:这两种商业模式的盈利能力均比较差,在有政府财务补贴的条件下,业务单元的净现值(NPV)和内部收益率(IRR)仍均为负值。因此,需业务转型和扩大市场规模,以提高盈利能力。

促进电动汽车和清洁能源发展的充/换电站-风-光-储协调规划

在电动汽车和清洁能源快速发展的背景下,提出一种路网、电网相结合的充/换电站-风-光-储三阶段规划方法。根据车流量和土地价格,并充分考虑服务质量,以土地成本、换电设施成本和换电距离成本三者之和最小为目标函数,对电池更换站进行规划;在换电站规划基础之上,综合考虑土地成本、电池成本及其运输距离成本之和最优,确定集中充电站的数量及位置;根据充电站的数量及分布并着重考虑其充电模式,计及风光不确定性和时序特性,应用随机场景预测风光出力,以风-光-储的投资成本和运行成本为综合优化目标,同时考虑二阶锥松弛潮流约束、安全约束等,对风-光-储定容选址。通过算例分析换电站的服务能力、土地价格和电池充电模式对规划的影响,验证了文中规划方法的有效性。

电动汽车换/充电服务模式分析与研究

电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,电动汽车换/充电设施为电动汽车提供能量补给,是电动汽车发展的重要基础支撑,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。通过研究电动汽车动力电池充放电特性、换/充电服务模式等,指出适合电动汽车换/充电服务模式建设发展的方向。

电动汽车充换电设施信息互操作技术研究

为了促进不同厂家间电动汽车充换电设施的交互,需开展电动汽车充换电设施的信息互操作研究,首先介绍了一致性和互操作的概念,分析了一致性测试和互操作测试的必要性和测试方法、测试平台、测试原则以及在电力行业尤其是智能电网领域的应用。电动汽车充换电服务网络作为智能电网的重要组成部分,在近年得到大力发展,对信息互操作的研究可有效推动其标准化和规范化发展,通过一种充换电服务网络互操作框架的提出,为后续的实用化研究提供参考。

RFID技术在电动汽车智能充换电服务网络中的应用研究

电动汽车产业的迅速发展,推动电动汽车智能充换电服务网络的建设与发展,但由于其条形码易磨损、难识别等的不足,制约充换电服务网络的服务效率,首先分析无线射频识别技术(radio frequency identification,RFID)技术的原理与优势,并结合充换电服务的实际需求,制定出全网统一的RFID编码规则;接着通过RFID编码标识资产,将RFID技术在充换电服务网络的库房管理、电池全寿命周期管理、充换电服务等环节进行应用研究,并完成基于运营监控系统和手持终端的相关功能研发;最后通过试点工程应用表明RFID技术能够显著提高充换电服务网络的服务效率,且具有推广价值。

提高智能充换电服务网络运行效率和运营效益的路径思考

智能充换电服务网络的构建是推广和发展节能环保产品的前提条件,也是加强智能电网建设力度,提高电网运行效率与运营效益的具体表现。对智能充换电服务网络的运行效率及效益进行探讨,分析和研究其具体的工作流程,提高其社会效益和经济效益。

考虑充-换电站电池能量转供链路的配电网灾前-灾后两阶段恢复策略

针对极寒天气、台风等极端事件可能诱发输电线路故障,致使配电网负荷大量失电的问题,提出一种考虑电动汽车充-换电站(battery charging-swapping station,BCSS)协同的配电网灾前-灾后两阶段恢复策略。首先,分析BCSS参与配电网恢复的可行性以及配电网灾前-灾后两阶段恢复架构。其次,考虑低温环境的影响,构建考虑热管理系统的BCSS精细化能量转供链路模型。然后,提出考虑BCSS的配电网灾前-灾后两阶段恢复策略,其中灾前阶段决策电池组的分配,灾后阶段根据残存资源的供电潜能,以综合经济性最优为目标函数最大化保障负荷平稳运行。最后,以改进IEEE 33节点和123节点配电网为例进行数值仿真。结果表明,所提策略能够在提高配电网重要负荷恢复率的同时保证较低的恢复成本,具有可行性与优越性。

充换电服务网络及其与配电网协同规划关键技术分析与研究

电动汽车是国家战略制高点和持续发展重要着力点,其产业推动依赖于充换电服务网络建设与发展。充换电负荷作为配电网增供终端推动负荷增长的同时,其服务网络影响并受制于配电网。二者形成的复杂技术经济动力学演进系统亟待研究。面向电动汽车产业在"示范推广-快速增长-平稳发展"的典型发展阶段中充换电负荷特性与类比、充换电设施配置、双网协同规划等领域的理论问题展开探讨,指出其中涉及的关键技术、难点和发展方向。