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随着政府对节能减排等环保政策的贯彻落实,电动汽车以高效环保等优点在各大城市得到了迅速发展。对行驶时间远大于停驶时间的车辆而言,快充电站是其重要的电能补充方式,然而,受城市土地资源限制,部分地区的快充电站在充电高峰时段无法完全满足大规模电动汽车的充电需求。合理的充电引导可以发挥电动汽车需求响应潜力,从而解决局部区域旺盛的充电需求与有限的充电站设施之间的矛盾,释放城市中心区快充资源,在降低车主充电等待时间的同时,提高充电站运营效率,实现负荷空间转移。在充电导航方面,已有研究大多以单辆车为对象开展充电引导,未计及大规模电动汽车之间的充电影响;“站-车”协同调度方面,多采用分时电价的策略缓解充电高峰,对充电负荷站间转移研究较少。
针对以上问题,本文以城市路网作为研究场景,借鉴交通仿真中的相关理论,考虑多车充电交互影响等因素,提出了电动汽车与城市快充站动态响应策略,主要工作如下:
(1)提出了考虑车辆路径选择的城市路网动态交通仿真方法,结合路段传输图模型,建立动态行程时间模型,来模拟电动汽车在路网中的行驶特性。在此基础上,考虑行程时间对于交通流分配的影响,提出车辆动态路径选择模型,分析实时路况对车主路径决策的影响。
(2)对电动汽车快充引导系统的基本功能进行了简述,从充电路程、时间和经济性三方面出发,建立单辆电动汽车充电导航模型。基于演化博弈论,分析多车辆交互对于充电的影响,提出了电动汽车充电选站时序演化决策方法。采用城市路网算例分析了本文所提充电导航方法对用户路径及充电选择的影响,结果表明,所提方法可以提高电动汽车用户的出行效率,车主充电总时间明显减少,满足了多车辆充电选择的需求。
(3)提出了考虑动态响应的“站-车”协同调度方法,采用滚动优化方法,对充电站排队时间进行优化,利用粒子群算法对优化模型进行求解。分析了电动汽车动态需求响应能力,在此基础上,提出基于主从博弈的“站-车”互动策略。从充电站排队时间和“站-车”互动等方面分析了算例结果。结果表明,经过对充电站排队时间的优化,站内拥挤情况得到了有效控制;同时,动态充电服务费激励方式对电动汽车充电选择有显著影响,在定价的过程中应充分挖掘电动汽车需求响应潜力,实现在空间上对负荷的削峰填谷。
针对以上问题,本文以城市路网作为研究场景,借鉴交通仿真中的相关理论,考虑多车充电交互影响等因素,提出了电动汽车与城市快充站动态响应策略,主要工作如下:
(1)提出了考虑车辆路径选择的城市路网动态交通仿真方法,结合路段传输图模型,建立动态行程时间模型,来模拟电动汽车在路网中的行驶特性。在此基础上,考虑行程时间对于交通流分配的影响,提出车辆动态路径选择模型,分析实时路况对车主路径决策的影响。
(2)对电动汽车快充引导系统的基本功能进行了简述,从充电路程、时间和经济性三方面出发,建立单辆电动汽车充电导航模型。基于演化博弈论,分析多车辆交互对于充电的影响,提出了电动汽车充电选站时序演化决策方法。采用城市路网算例分析了本文所提充电导航方法对用户路径及充电选择的影响,结果表明,所提方法可以提高电动汽车用户的出行效率,车主充电总时间明显减少,满足了多车辆充电选择的需求。
(3)提出了考虑动态响应的“站-车”协同调度方法,采用滚动优化方法,对充电站排队时间进行优化,利用粒子群算法对优化模型进行求解。分析了电动汽车动态需求响应能力,在此基础上,提出基于主从博弈的“站-车”互动策略。从充电站排队时间和“站-车”互动等方面分析了算例结果。结果表明,经过对充电站排队时间的优化,站内拥挤情况得到了有效控制;同时,动态充电服务费激励方式对电动汽车充电选择有显著影响,在定价的过程中应充分挖掘电动汽车需求响应潜力,实现在空间上对负荷的削峰填谷。