《電動汽車與電網互動的調控策略》是2019年09月01日科學出版社出版的圖書，作者是胡澤春、宋永華、劉輝。
基本介紹
- 書名：電動汽車與電網互動的調控策略
- 作者：胡澤春、宋永華、劉輝
- ISBN：9787030622167
- 頁數：247
- 定價：158.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年09月01日
- 裝幀：平脊精裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
隨著電動汽車的快速發展，其大規模接入電網充電將會對電力系統的安全和經濟運行帶來顯著影響。電動汽車與電網互動不僅可降低其影響，還可提高電力系統運行的安全性、經濟性和消納可再生能源發電的能力。第1章為緒論，然後本書系統地闡述電動汽車與電網互動的基本方式、實施架構、控制與電價引導策略，包括三大部分：第一部分(第2、3章)介紹電動汽車充電站和換電站的有序充電策略；第二部分(第4～6章)主要探討大規模電動汽車與電網互動實現削峰填谷的控制策略，控制的模式包括分層式、分散式和電價引導；第三部分(第7～9章)主要涵蓋電動汽車參與電網的運行最佳化調度，為電網提供調頻和備用服務的控制策略等內容。
圖書目錄
前言
常用縮寫和符號表
第1章 緒論 1
1.1 電動汽車的發展歷程 1
1.2 電動汽車接入電網帶來的挑戰與機遇 3
1.2.1 電動汽車對電網的影響與挑戰 3
1.2.2 電動汽車對電網的機遇 4
1.3 電動汽車的電能補給 5
1.3.1 電能補給方式 5
1.3.2 電動汽車動力電池的充電過程 6
1.4 電動汽車與電網互動的原理和潛力分析 7
1.4.1 電動汽車與電網互動的原理 7
1.4.2 電動汽車與電網互動的潛力 9
1.5 電動汽車與電網互動的研究概述 10
1.5.1 電動汽車與電網互動的方式與目標 10
1.5.2 電動汽車與電網互動的控制策略 13
1.6 本章小結 14
參考文獻 14
第2章 電動汽車充電站的有序充電策略 18
2.1 概述 18
2.2 電動汽車充電站有序充電 18
2.2.1 最佳化模型 19
2.2.2 異常處理 21
2.2.3 控制流程 21
2.2.4 算例分析 21
2.2.5 有序充電最佳化模型擴展 27
2.3 含儲能的快速充電站有序充電 28
2.3.1 控制策略 29
2.3.2 最佳化模型 30
2.3.3 控制流程 32
2.3.4 算例分析 33
2.4 含光伏和儲能的充電站有序充電 39
2.4.1 考慮光伏出力預測誤差的隨機最佳化模型 40
2.4.2 隨機最佳化模型的求解 42
2.5 本章小結 43
參考文獻 43
第3章 電動汽車換電站的有序充電策略 44
3.1 電動汽車換電模式及運營 44
3.1.1 充換電模式 44
3.1.2 集中充電統一配送模式 44
3.1.3 基於庫存管理理論的配送需求制定方法 45
3.2 換電站基本的有序充電最佳化方法 46
3.2.1 最佳化目標 46
3.2.2 第一階段最佳化模型 46
3.2.3 第二階段最佳化模型 50
3.2.4 求解流程 51
3.3 電動公交充換電站的運行最佳化 51
3.3.1 換電需求分析 52
3.3.2 換電順序最佳化 54
3.3.3 站內電池組的充電最佳化 56
3.3.4 不確定因素的處理方法 58
3.3.5 算例分析 58
3.4 電動公交充換電站的備用電池最佳化配置 65
3.4.1 等年值最佳化目標 65
3.4.2 年度現金流 66
3.4.3 備用電池資產現值 67
3.4.4 每年的運營成本 67
3.4.5 備用電池的固定資產淨殘值 67
3.4.6 確定性最佳化模型 68
3.4.7 不確定性最佳化模型 69
3.4.8 算例 72
3.5 本章小結 80
參考文獻 81
第4章 大規模電動汽車有序充電的分層式控制 82
4.1 大規模電動汽車的分層協調控制架構 83
4.1.1 兩層控制架構 83
4.1.2 三層控制架構 84
4.2 充電需求集總模型 85
4.3 兩層有序充電控制策略 88
4.3.1 上層控制中心實時協調控制策略 88
4.3.2 充(換)電站內的實時協調控制策略 89
4.4 三層控制策略 90
4.4.1 省級控制中心的日前協調控制策略 90
4.4.2 市級控制中心的實時協調控制策略 92
4.4.3 充(換)電站內的實時協調控制策略 92
4.4.4 三層協調控制策略實施流程 93
4.5 算例分析 93
4.5.1 對比策略 95
4.5.2 結果分析 95
4.6 考慮放電的分層式控制策略 98
4.6.1 可調控範圍的集總模型 98
4.6.2 分層有序充放電控制策略 99
4.7 本章小結 101
參考文獻 102
第5章 大規模電動汽車有序充電的分散式控制 103
5.1 分散式控制的典型模式 103
5.1.1 有協調中心的分散式控制 103
5.1.2 無協調中心的分散式控制 104
5.1.3 完全分散式控制 105
5.2 基於機率轉移矩陣的電動汽車分散式控制策略 105
5.2.1 有序充電實現削峰填谷的基本模型 106
5.2.2 控制策略流程 107
5.2.3 當前充電負荷與期望充電負荷計算方法 108
5.2.4 機率轉移矩陣計算方法 109
5.2.5 機率轉移矩陣的本地修正方法 112
5.2.6 算法收斂性分析 116
5.2.7 算例仿真 118
5.3 分層與分散式相結合的有序充電 123
5.3.1 採用混合控制模式的有序充電架構 123
5.3.2 有序充電最佳化模型 124
5.3.3 有序充電控制算法流程 127
5.3.4 算例仿真 128
5.4 本章小結 134
參考文獻 135
第6章 電動汽車有序充電的電價引導方法 136
6.1 不同博弈主體目標與假設條件 137
6.2 博弈情景下電價引導電動汽車削峰填谷 138
6.2.1 博弈情景模型 138
6.2.2 博弈情景下激勵相容電價的充分必要條件推導 140
6.2.3 博弈情景的電動汽車有序充電指導方法 143
6.2.4 算例仿真 147
6.3 合作情景下電價引導電動汽車削峰填谷 149
6.3.1 合作情景模型 149
6.3.2 合作情景下激勵相容電價的充分必要條件推導 150
6.3.3 合作情景下電動汽車充電滾動最佳化方法 153
6.3.4 算例仿真 154
6.4 本章小結 157
參考文獻 157
第7章 電動汽車參與電力系統最佳化調度 159
7.1 考慮電動汽車有序充電的配電網運行最佳化 159
7.1.1 最佳化模型 159
7.1.2 求解算法 163
7.1.3 算例仿真 166
7.2 考慮三相負荷平衡的配電網運行最佳化 170
7.2.1 三相模型目標函式170
7.2.2 權重係數的確定 172
7.2.3 三相模型約束 173
7.2.4 三相前推回代法 174
7.2.5 考慮三相負荷平衡的有序充電算法流程 175
7.2.6 考慮三相負荷平衡的算例仿真 175
7.3 考慮大規模電動汽車充放電的機組組合模型與方法 179
7.3.1 機組組合模型 179
7.3.2 算例仿真 183
7.4 本章小結 193
參考文獻 193
第8章 電動汽車參與電力系統調頻技術 195
8.1 電動汽車參與電力系統一次調頻 195
8.1.1 電動汽車參與一次調頻面臨的問題 195
8.1.2 電動汽車一次調頻系統框架 197
8.1.3 電動汽車一次調頻原理 198
8.1.4 電動汽車一次調頻控制策略 200
8.1.5 理想互聯電網仿真 204
8.1.6 實際互聯電網仿真 212
8.2 電動汽車參與電力系統二次調頻 214
8.2.1 電動汽車參與二次調頻面臨的問題 214
8.2.2 電動汽車參與二次調頻控制的系統框架 216
8.2.3 電動汽車參與二次調頻原理 217
8.2.4 電動汽車參與二次調頻的控制策略 218
8.2.5 理想互聯電網仿真 224
8.2.6 實際互聯電網仿真 227
8.3 本章小結 228
參考文獻 229
第9章 電動汽車提供備用服務的最佳化策略 230
9.1 集合充電需求存儲與預測 231
9.2 日前備用容量評估與調度策略 232
9.3 小時前備用容量評估與調度策略 235
9.4 實時充放電功率控制策略 235
9.5 備用服務效果考核指標 237
9.6 算例分析 239
9.6.1 備用容量評估的準確性 240
9.6.2 調度策略收益 242
9.7 本章小結 244
參考文獻 244
索引 245
常用縮寫和符號表
第1章 緒論 1
1.1 電動汽車的發展歷程 1
1.2 電動汽車接入電網帶來的挑戰與機遇 3
1.2.1 電動汽車對電網的影響與挑戰 3
1.2.2 電動汽車對電網的機遇 4
1.3 電動汽車的電能補給 5
1.3.1 電能補給方式 5
1.3.2 電動汽車動力電池的充電過程 6
1.4 電動汽車與電網互動的原理和潛力分析 7
1.4.1 電動汽車與電網互動的原理 7
1.4.2 電動汽車與電網互動的潛力 9
1.5 電動汽車與電網互動的研究概述 10
1.5.1 電動汽車與電網互動的方式與目標 10
1.5.2 電動汽車與電網互動的控制策略 13
1.6 本章小結 14
參考文獻 14
第2章 電動汽車充電站的有序充電策略 18
2.1 概述 18
2.2 電動汽車充電站有序充電 18
2.2.1 最佳化模型 19
2.2.2 異常處理 21
2.2.3 控制流程 21
2.2.4 算例分析 21
2.2.5 有序充電最佳化模型擴展 27
2.3 含儲能的快速充電站有序充電 28
2.3.1 控制策略 29
2.3.2 最佳化模型 30
2.3.3 控制流程 32
2.3.4 算例分析 33
2.4 含光伏和儲能的充電站有序充電 39
2.4.1 考慮光伏出力預測誤差的隨機最佳化模型 40
2.4.2 隨機最佳化模型的求解 42
2.5 本章小結 43
參考文獻 43
第3章 電動汽車換電站的有序充電策略 44
3.1 電動汽車換電模式及運營 44
3.1.1 充換電模式 44
3.1.2 集中充電統一配送模式 44
3.1.3 基於庫存管理理論的配送需求制定方法 45
3.2 換電站基本的有序充電最佳化方法 46
3.2.1 最佳化目標 46
3.2.2 第一階段最佳化模型 46
3.2.3 第二階段最佳化模型 50
3.2.4 求解流程 51
3.3 電動公交充換電站的運行最佳化 51
3.3.1 換電需求分析 52
3.3.2 換電順序最佳化 54
3.3.3 站內電池組的充電最佳化 56
3.3.4 不確定因素的處理方法 58
3.3.5 算例分析 58
3.4 電動公交充換電站的備用電池最佳化配置 65
3.4.1 等年值最佳化目標 65
3.4.2 年度現金流 66
3.4.3 備用電池資產現值 67
3.4.4 每年的運營成本 67
3.4.5 備用電池的固定資產淨殘值 67
3.4.6 確定性最佳化模型 68
3.4.7 不確定性最佳化模型 69
3.4.8 算例 72
3.5 本章小結 80
參考文獻 81
第4章 大規模電動汽車有序充電的分層式控制 82
4.1 大規模電動汽車的分層協調控制架構 83
4.1.1 兩層控制架構 83
4.1.2 三層控制架構 84
4.2 充電需求集總模型 85
4.3 兩層有序充電控制策略 88
4.3.1 上層控制中心實時協調控制策略 88
4.3.2 充(換)電站內的實時協調控制策略 89
4.4 三層控制策略 90
4.4.1 省級控制中心的日前協調控制策略 90
4.4.2 市級控制中心的實時協調控制策略 92
4.4.3 充(換)電站內的實時協調控制策略 92
4.4.4 三層協調控制策略實施流程 93
4.5 算例分析 93
4.5.1 對比策略 95
4.5.2 結果分析 95
4.6 考慮放電的分層式控制策略 98
4.6.1 可調控範圍的集總模型 98
4.6.2 分層有序充放電控制策略 99
4.7 本章小結 101
參考文獻 102
第5章 大規模電動汽車有序充電的分散式控制 103
5.1 分散式控制的典型模式 103
5.1.1 有協調中心的分散式控制 103
5.1.2 無協調中心的分散式控制 104
5.1.3 完全分散式控制 105
5.2 基於機率轉移矩陣的電動汽車分散式控制策略 105
5.2.1 有序充電實現削峰填谷的基本模型 106
5.2.2 控制策略流程 107
5.2.3 當前充電負荷與期望充電負荷計算方法 108
5.2.4 機率轉移矩陣計算方法 109
5.2.5 機率轉移矩陣的本地修正方法 112
5.2.6 算法收斂性分析 116
5.2.7 算例仿真 118
5.3 分層與分散式相結合的有序充電 123
5.3.1 採用混合控制模式的有序充電架構 123
5.3.2 有序充電最佳化模型 124
5.3.3 有序充電控制算法流程 127
5.3.4 算例仿真 128
5.4 本章小結 134
參考文獻 135
第6章 電動汽車有序充電的電價引導方法 136
6.1 不同博弈主體目標與假設條件 137
6.2 博弈情景下電價引導電動汽車削峰填谷 138
6.2.1 博弈情景模型 138
6.2.2 博弈情景下激勵相容電價的充分必要條件推導 140
6.2.3 博弈情景的電動汽車有序充電指導方法 143
6.2.4 算例仿真 147
6.3 合作情景下電價引導電動汽車削峰填谷 149
6.3.1 合作情景模型 149
6.3.2 合作情景下激勵相容電價的充分必要條件推導 150
6.3.3 合作情景下電動汽車充電滾動最佳化方法 153
6.3.4 算例仿真 154
6.4 本章小結 157
參考文獻 157
第7章 電動汽車參與電力系統最佳化調度 159
7.1 考慮電動汽車有序充電的配電網運行最佳化 159
7.1.1 最佳化模型 159
7.1.2 求解算法 163
7.1.3 算例仿真 166
7.2 考慮三相負荷平衡的配電網運行最佳化 170
7.2.1 三相模型目標函式170
7.2.2 權重係數的確定 172
7.2.3 三相模型約束 173
7.2.4 三相前推回代法 174
7.2.5 考慮三相負荷平衡的有序充電算法流程 175
7.2.6 考慮三相負荷平衡的算例仿真 175
7.3 考慮大規模電動汽車充放電的機組組合模型與方法 179
7.3.1 機組組合模型 179
7.3.2 算例仿真 183
7.4 本章小結 193
參考文獻 193
第8章 電動汽車參與電力系統調頻技術 195
8.1 電動汽車參與電力系統一次調頻 195
8.1.1 電動汽車參與一次調頻面臨的問題 195
8.1.2 電動汽車一次調頻系統框架 197
8.1.3 電動汽車一次調頻原理 198
8.1.4 電動汽車一次調頻控制策略 200
8.1.5 理想互聯電網仿真 204
8.1.6 實際互聯電網仿真 212
8.2 電動汽車參與電力系統二次調頻 214
8.2.1 電動汽車參與二次調頻面臨的問題 214
8.2.2 電動汽車參與二次調頻控制的系統框架 216
8.2.3 電動汽車參與二次調頻原理 217
8.2.4 電動汽車參與二次調頻的控制策略 218
8.2.5 理想互聯電網仿真 224
8.2.6 實際互聯電網仿真 227
8.3 本章小結 228
參考文獻 229
第9章 電動汽車提供備用服務的最佳化策略 230
9.1 集合充電需求存儲與預測 231
9.2 日前備用容量評估與調度策略 232
9.3 小時前備用容量評估與調度策略 235
9.4 實時充放電功率控制策略 235
9.5 備用服務效果考核指標 237
9.6 算例分析 239
9.6.1 備用容量評估的準確性 240
9.6.2 調度策略收益 242
9.7 本章小結 244
參考文獻 244
索引 245
