更全的杂志信息网

电动汽车低谷充电的集中充电策略研究

更新时间:2016-07-05

0.引言

电动汽车因为具有节能减排等众多好处得到了广泛的应用,但是随着电动汽车的大量普及,电动汽车用户会选择根据自己的喜好随机进行充电,大部分用户会选择下班回家后立即对电动汽车进行充电,大规模电动汽车这种充电行为势必会造成电网带来负荷高峰,甚至会出现“峰上加峰”的现象,影响电网的正常运行[1-3]。因此,必须想出一种激励措施合理安排电动汽车充电行为,为电网和自身都带来一定效益。对于电动汽车的有序充电行为,国内外很多学者在优化电网运行和降低用户成本等多方面做了大量的研究[4-5]。文中基于电力需求侧管理技术中的分时电价政策[6-7],建立一种以最大谷值为目标函数的的数学模型,提出一种由供电公司参与调度,电动汽车主协议配合的几种充电策略。

1.基于峰谷分时电价电动汽车充电策略

分时电价是电力需求侧管理技术中的一个非常重要的经济运行手段,早在1993年有美国的Rahman提出[8]。通过对各类电动汽车充电负荷特性的分析可知,电动公交车、电动出租车、电动公务车,它们属于公共服务车辆,充电时间比较固定,对它们实施峰谷分时电价政策意义不大。而对于私人电动汽车,一天中有90%的时间处于停滞状态,车辆配置和调度的灵活性很大。电动私家车将会是未来电动汽车发展的主流,如果电动汽车用户实行峰谷分时电价优惠政策,必将会改变电动汽车充电负荷曲线,有益于电网削峰填谷、减小负荷峰谷差。

综上所述,尽管目前对精液参数对IUI结局的关系尚存争议,在行IUI过程中还是要充分考虑精子浓度、PR、PR+NP、TMS、PTMS等因素对治疗结局的影响。然而, 本研究为小样本的单中心研究, 仍需继续扩大样本量, 并进行多中心的前瞻性对照研究来进一步论证本结论。

1.1 峰谷分时电价需求响应模型应用于电动汽车用户

针对私家电动汽车用户,对其实施峰谷分时电价政策,电动汽车用户对峰谷分时电价的需求响应模型为:

其中QpQv为峰时电量和谷时电量;PpPv为峰时电价和谷时电价;ε11ε22分别为峰、谷时的电价自弹性系数;ε12ε21分别为峰、谷时电价的交叉弹性系数。

从模型可知,影响电动汽车用户充电电量变化的因素有用户的充电电量、价格弹性系数和峰谷电价的变化量。

1.2 电动汽车用户对峰谷分时电价的响应分析

(4)本文采用的是恒功率充电;

1.3 算例分析

从峰谷分时电价可知,白天高峰电价时期充电负荷有所减小,夜晚低谷时期充电负荷有所增加。本文采用某市2010年典型日负荷曲线作为算例,24小时负荷数据如表1所示。分析实施峰谷分时电价后对电网负荷的影响。首先做如下假设:

(1)典型日负荷曲线年增长率为10%;

红色教育是高校思想政治教育中不可或缺的环节,虚拟现实技术因其新鲜灵活的形式、不受现实条件的制约和开放的开发平台,符合当代大学生的学习特点,提升了高校思想政治教育的承载力,丰富了校园红色教育资源,成为高校开展红色教育的有效途径。

当下,在电视媒体与新媒体融合发展的过程中,片面否定电视媒体所具有的一些能力与优势。误以为电视媒体与新媒体的融合发展就是以新媒体作为支撑,不断地发展新媒体。但是,二者的融合发展要充分发挥二者的优势,避免二者的弱势,从而找准二者的自身定位,寻求适合的发展模式,这样才能够促进二者的发展。新媒体的优势是能够获取更多的信息,能够实现信息的快速、随时随地的传播,宣传面更广;而电视媒体能够保证传播信息的真实有效性,这是新媒体所不具备的,因此,二者结合发展,能够保证传播信息的全面、高效,还能够保证信息的真实可靠,从而更好地发展媒体行业。

(3)实行峰谷分时电价的峰时段为22:00-6:00;

实施峰谷分时电价政策后,将鼓励电动汽车用户在低谷时段充电,从而减小电网的峰谷差[9]。针对各地的发展情况,分时电价不同,电动私家车充电以居民用电为基准。民用电每度电的价格为0.63元,每天的18:00-22:00作为晚高峰,电价为0.68元/kWh,晚上22:00至次日凌晨6:00为低谷时期,电价为0.34元/ kWh,各国居民的电价需求弹性不同,我国居民的长期电价弹性系数ε12为-0.218[10]

本节提出的一种以供电方折扣电价为吸引,电动汽车用户加入协议,在规定的时间内对电动汽车充电的集中充电策略,具体思想如流程图2所示。首先需要电动汽车用户加入供电方用户协议,供电方根据电网的实际运行机制向用户方发出调度指令,电动汽车用户向供电方提供自己的充电需求,包括电池参数、充电功率、电池SOC和充电期望时长等,供电方对所提出的充电需求进行存储、整合,对每一辆发出请求的车辆根据车辆的自身情况决定充电时段。

(6)无特殊人为因素,每次充电都充至满电量。

表1 24小时负荷(MW)

时刻 负荷 时刻 负荷 时刻 负荷 时刻 负荷T1 586.08 T7 575.12 T13 632.41 T19 600.45 T2 565.95 T8 548.73 T14 620.34 T20 689.71 T3 551.23 T9 556.32 T15 623.51 T21 657.32 T4 544.26 T10 559.33 T16 623.14 T22 623.21 T5 541.32 T11 654.32 T17 634.41 T23 614.28 T6 574.81 T12 626.31 T18 605.23 T24 650.34

采用如下2种充电方式:

(1)采用即时充电方式,用户在下班回家后19:00即开始充电。这种充电方式下,任何时候的电价都是一样的,都是随机的选择时间将电动汽车接入电网充电。

(2)电动汽车用户选择在22:00谷时段电价开始时充电,这种充电方式执行电网的峰谷分时电价,电动汽车用户可以享受谷时段电价。

由两种充电方式负荷曲线如图1所示,可以得出负荷峰值、谷值,即得到负荷峰谷差。

图1 2种充电方式负荷

由图、表分析可知:即时充电方式下负荷高峰高于谷时段充电方式,形成了新的负荷高峰;即时充电方式充电负荷峰谷差为647.39MW,而谷时段充电方式的充电负荷峰谷差为545.27MW,即时充电方式明显高于谷时段充电方式。证明选择在谷时段开始充电负荷峰谷差明显减小,对电网负荷有相应的缓解作用。因此,采用峰谷分时电价激励政策引导,负荷峰谷差明显较小,在短时间内将会是一种简单、易行的调控措施。

2 计及电动汽车低谷充电的集中充电策略研究

采用分时电价政策,过多的电动汽车用户选择电价最低的时段充电,可能会因为负荷过度集中出现新的峰值,负荷波动频繁,导致电网稳定运行存在隐患。本节提出的集中充电策略可以有效解决这个问题,要想鼓励电动汽车用户加入集中充电策略,必须要提出比谷时段电价更优惠的政策,促使用户转移充电时间的权利,达到减小峰谷差的目的,实现双赢战略。

尾矿库是通过筑坝拦截谷口或围地构成的用以储存金属非金属矿山进行矿石选别后排除尾矿的场所,是维持矿山生产的必要设施。尾矿堆积坝是尾矿库中最重要的构筑物,筑坝方式的选择对尾矿库的安全稳定、矿山的正常生产都具有重要的意义。

2.1 电动汽车集中充电控制策略思想

对电动汽车充电进行控制其实具有双边效益,对供电方而言,可以对负荷进行削峰填谷,有利于电网安全稳定运行;对用户方而言,可以节省电力开支。

(5)采用的充电方式为常规充电,充满约需要3-5小时,充电功率为7kw;

表2 2种充电方式负荷曲线特征参数比较

负荷情况 峰值 谷值 峰谷差原始日负荷 1788.9MW 1404.1MW 384.9MW即时充电方式 2051.4MW 1404.1MW 647.4MW

供电方对发出请求车辆的调度原则:

(1)在电网谷时段服从调度的电动汽车在电价上享受比谷时段电价更优惠的折扣,若不服从电网调度,则不享受优惠。

随着互联网和电商服务的迅速发展,有利于怀远石榴的市场拓展。怀远县政府可以利用“互联网+”的模式,利用互联网电商平台,打通石榴全渠道销售。利用互联网信息传播的快捷和范围广以及电商物流的便捷优势,运用互联网进行广告宣传,扩大怀远石榴的知名度,促进怀远石榴传统销售模式向新型销售模式的转变。有利于增加销售渠道,增加果农的实际收入。

(2)对于参加协议的电动汽车,充电时段受供电方的支配,但电网坚持的原则是不影响车主白天的正常用车。

目前,基础工业工程课程教学多以理论授课为主,偶有一些应用案例分析,教学中普遍存在着教材案例陈旧、学生对教学的参与度少和对课程的重要性认识肤浅等问题。

(3)供电方保证一旦电动汽车开始充电,将直至电池充满,中途不会停止充电,不会对电池的使用寿命有人为的伤害。

移民管理机构与县级财政部门之间的信息交流,是保证扶持资金管理效率的重要条件。当两个部门之间的信息传达与交流出现阻滞时,将会导致移民资金的拨付受到不良影响,延长资金拨付的时间[2]。同时,移民管理机构属于行政管理事业单位,在机构人员编制和工作经费不能有效落实的情况下,出现挤占水库移民扶持资金的现象,将专项扶持资金用作机构的日常开支中,达不到移民扶持资金转款专用的目的。另外,在扶持资金管理工作中,资金管理不当,拨付效率较低,将会导致扶持项目的建设实施受到影响,项目进展速度缓慢,并且还会造成项目竣工后验收不及时的状况,进而导致移民扶持资金的利用效率低下。

(4)供电方保证一旦电动汽车开始充电,将至电池充满,中途不会停止充电,因电动汽车用户个人原因造成延迟充电或者过早结束充电的,供电方概不负责。

图2 集中充电策略

2.2 集中充电控制策略的数学模型

集中充电策略的主要目的在于对充电负荷进行削峰填谷,本节用到的方法主要考虑了对谷时段进行优化控制,总负荷的峰值不会有转移,因此数学模型的目标函数是谷值最大,从谷时段开始时就可考虑集中充电,数学模型如下所示:

目前,中国的有效灌溉面积已达到0.6亿hm2,约占全世界灌溉面积的20%。灌溉面积占全国耕地面积的49.6%,灌区生产的粮食占全国粮食总产量的75%。这正是中国以占世界6%的水资源和9%的耕地解决了占世界21%人口的粮食问题的重要基础。

其中:P(t)为电动汽车未充电时的实际负荷;为计及电动汽车充电后的负荷曲线;为N辆电动汽车充电功率的总和;Psi为第i辆车充电时的充电功率;T i 为充电时间;Q i 为电动汽车所需充电量。

2.3 集中充电方法的实施过程

集中充电方法的具体措施:在开始充电前对所有车辆进行统计,按照充电时间T i 的降序对车辆进行排序,如果有的车辆充电时间T i 相同,那么可以按照充电电量Q i 或者是充电功率Psi的降序对车辆进行排序,将这些车辆按照排列好的顺序依次填补在谷时段的最低处。保证谷值最大的具体思想就是:将待调度的车辆填入谷时段最低处后,计算T i 个时间点上的负荷之和,选择令负荷之和最小的电动汽车填入该时段。

仍选取2010年某地典型日负荷曲线为例,做如下假设:

(1)典型日负荷曲线的年增长率仍为10%;

(2)每天约有4万辆电动汽车加入由供电侧协议的集中充电策略;

很多同学都认为英语作文写完就万事大吉了。其实,完整的写作是由写前构思、具体写作和写后修改三个过程组成的,三者缺一不可。平时写作完成后,如无老师批阅,最好和同学互评互改,发现自己的不足之处,学习他人的优点。我们可以从以下几方面进行自查或与同学进行互评互改:

(3)本文采用的是恒功率充电;

(2)每天约有4万辆电动汽车采用峰谷分时电价充电;

(4)采用的充电方式为常规充电,充满约需要3-5小时,充电功率为7kw;

谷时段时间为22:00-6:00,共计8小时,定义为0-8时段。在低谷时段内电动汽车集中充电策略的具体流程如图3所示。

图3 集中充电策略流程图

3.算例分析

将提出的集中充电方法与上一节即时充电方式和谷时段充电方式进行比较,集中充电策略的实施时间为负荷低谷时段,无特殊人为因素,每次充电都充至满电量。

如下3种充电方式:

(1)采用即时充电方式,充电方式很自由,一般用户选择在下班回家后19:00即开始对电动汽车充电。

(2)电动汽车用户选择电价相对低的时段对电动汽车充电,因此选择在22:00谷时段开始时充电。

(3)电动汽车用户参与协议由供电公司协调的集中充电策略。

排课问题要求课程表的安排中教师、班级、课程、教室、时段等因素不发生冲突[8]。每个教师、每间教室、每个班级、每门课程这四者都是唯一的,则在同一时间同一元素不能出现两次。一张有效的课表,必须满足以下“硬约束”条件:

峰谷分时电价政策下采用三种充电方式后负荷曲线如图4所示。

图4 3种充电方式下的负荷曲线

评价集中充电策略的效果的指标除了要求符合峰谷差最小以外,还应该考虑负荷率,主要体现在规定时间范围内负荷变动情况,是考核电力系统运行程度的重要指标。负荷率高表明负荷曲线比较平滑,峰谷比较小,有益于降损和节能减排。

其中P av为电动汽车充电后负荷的平均值,P m ax为电动汽车充电后负荷的最大值。

其工作原理是:通过旋转盘根压盖来挤压铜压套,铜压套压紧盘根,盘根在密封函内弹簧的作用下被纵向挤压发生横向膨胀,从而密封柱塞与密封函的环形空间,防止高压水刺漏及空气进入工作腔。

三种充电方式下,对应的峰值、谷值负荷,得出负荷峰谷差和负荷率。对应的结果如表3所示。

比较三种充电方式下的图和表可知:(1)采用即时充电方式后峰谷差最大,并且形成了新的负荷高峰。(2)采用谷时段开始充电方式后峰谷差有所减小,但是谷值负荷维持不变,并没有减小。(3)采用由供电公司参与的集中充电策略后不仅可以大大减小负荷峰谷差,而且谷值负荷也有所提高,负荷曲线变得很平坦,并且负荷利用率最高,有利于降损和节能减排,证明了由供电公司参与的集中充电策略具有合理性、有效性。

表3 3种充电方式负荷曲线特征参数比较(MW)

荷情况 峰值 谷值 峰谷差负负荷率原始日负荷 1788.93 1404.045 384.89即时充电方式 2051.43 1404.045 647.39 78%谷时段充电方式 1949.314 1404.045 545.27 81%集中充电策略 1788.93 1423.26 365.66 89.7%

4.结论

分时电价政策是电力需求侧管理中主要的经济手段,对用户而言,可以减小电能使用过程中所产生的电费;对供电公司而言,可以减小电网负荷峰谷差,加大低谷时期的用电量,有效提高电力系统的安全性和经济性。进一步介绍了电动汽车用户充电过程中对电能需求和电价之间的关系,建立了峰谷分时电价需求响应模型,用具体的实例验证了峰谷分时电价政策的可行性。

高职生的生活离不开思想政治教育,无论是思想政治理论课还是学生平时的思想教育都可以渗透工匠精神,思想政治理论课可以在课程中融入工匠精神,让学生从思想上认识到工匠精神对高职学生专业成长的重要作用。辅导员老师利用学生活动加强对学生工匠精神的培养,包括精益求精,一丝不苟,敢于钻研等素质。让学生在活动中体会工匠精神不仅对学好技术很重要,而且对做好其他事情也有着不可估量的意义和价值。

在峰谷分时电价的背景下提出了一种由供电公司参与,电动汽车用户配合的集中充电策略,主要是针对低谷时段电动汽车有序充电的一种方法,最后以预测的某地2020年的典型日负荷曲线为例,验证了该算法对削峰填谷的作用。

参考文献

[1]李正烁,郭庆来,孙宏斌,等.计及电动汽车充电预测的实时优化方法[J].电力系统自动化,2014,38(9):61-68.

[2]张明霞,田立亭,杨水丽等.考虑电动汽车充电负荷空间分布的系统特定分析[J].电力系统保护与控制,2014,42(21):86-92.

[3]王建,吴奎华,刘志珍等.电动汽车充电对配电网负荷的影响及有序控制研究[J].电力设备自动化,2013,33(8):47-52.

[4]DEILAMI S,MASOUM A.S,MOSES P.S.Real-time coordination of PLUG-in electric vehicle charging in smart grids to minimize power losses and improve voltage profile[J].IEEE Trans on Smart Grid,2011,2(3):456-467.

[5]戴诗容,雷霞,程道卫等.电动汽车峰谷分时充放电价研究[J].电网与清洁能源,2013,29(7):77-83.

[6]陈政,王丽华,曾鸣等.国内外售电侧改革背景下的电力需求侧管理[J].电力需求侧管理,2016,3.

[7]张青艳.基于电网负荷预测的需求侧管理系统设计[D].江苏大学,2017.

[8]Rahman S,Shrestha G.B.1993.An Investigation Into the Impact of Electric Vehicle Load on the Electric Utility Distribution System [J].IEEE Transactions on Power Delivery,8(2):591-597.

[9]张静,汤奕,陈成等.考虑分时电价和系统峰谷差动态约束的电动汽车有序充电策略[J].电网与清洁能源,2014,30(5):79-83

[10]许毅蒙.湖南省峰谷电价定价和政策研究[D].湖南大学,2006.

乔文娟
《电子世界》 2018年第10期
《电子世界》2018年第10期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号