电动汽车规模化发展环境下的多网融合研究文献综述

 2022-10-29 08:10

文献综述(或调研报告):

随着电动汽车的规模化发展,其充电需求的快速增加加快了电力系统和交通系统的一体化发展。电动汽车的移动特性增加了两个系统的不确定性和灵活性[1]。对于交通系统来说,电动汽车降低了对化石燃料的依赖和温室气体的排放,但是也造成了交通拥堵并需要增建充电站。此外,电动汽车在频率调节和能量储存方面有很强的能力。但是随着电动汽车的接入,电网也出现了输电线拥堵、电压降落和能量损失等问题[2]

电动汽车负荷对发电运行及规划、配电系统和电力市场的影响已经有了大量的研究工作。P.Grahn等人考虑电动汽车出行和充电的随机性,提出一个插电式混合动力汽车利用率模型,从而可以求得电动汽车充电负荷的情况和影响[3]。S.Bae等人使用了一种利用排队理论的流体动力学交通模型,对高速公路电动汽车快速充电站的情况进行了探究[4]。G.Wang等人从电动汽车充电站选址和建设的角度展开研究,提出了一种优化模型以优化电力系统和充电站的运行[5]。W.Yao等人提出了一种协同的规划策略,以达到同时最小化配电网损耗和最大化交通流量的优化目标[6]

大规模电动汽车、智能配电网和城市智能交通网的相互作用关系和影响机理是电动汽车领域的研究热点和发展的必然趋势。然而,目前的研究工作大多是从电动汽车与电网系统、电动汽车与交通系统两方面独立地展开的,关于大规模电动汽车、电网系统、交通系统三者的融合还不是很成熟,具有较大的研究空间[1]。高赐威等人分析了电动汽车对输电网、配电网的影响,以及充电设施对充电负荷的影响[7]。陈新琪等人专门针对电动汽车对电网谐波的影响进行了研究[8]。Kejun讨论了大规模电动汽车的接入对居民区、商业区和工业区配电网的影响[9]。此外,电动汽车与电网互动技术(Vehicle-to-grid,V2G)在很多文献中被提及,从电网系统优化的角度对电动汽车进行调度。胡泽春等人在讨论了电动汽车接入电网所带来的影响后,研究了电动汽车的调度策略[10]。韩海英以削峰填谷的形式减轻了电动汽车接入电网的影响[11]。王錫凡等人也充分研究了电动汽车的充电负荷预测和有序充电[12]

针对电动汽车接入对交通网的影响的文献较少,但对道路运行状态评价的研究很丰富。祝付玲进行了城市道路交通评价体系建构的研究[13]。基于交通信息的充电路径规划已有一定的研究成果。Yuichi Kobayashi等人研究了基于地理位置和交通状况为电动汽车规划充电路径的方法[14]。Yang Shunneng等人探讨了基于电动汽车与充电站之间的信息交互,以充电时间最少为目标的充电路径推荐策略[15]

目前,综合融合电网信息与交通信息的电动汽车充电路径规划的研究较为少见。可在前期基于交通信息的路径规划方法上加以改进和扩充,融入电网信息,以减轻电动汽车充电负荷对电网的不利影响。

参考文献:

[1]严奕遥,罗禹贡,朱陶,李克强.融合电网和交通网信息的电动车辆最优充电路径推荐策略.中国电机工程学报,2015,35(2):310-318.

[2]罗禹贡,严奕遥,朱陶,李克强.智能电动车辆最优充电路径规划方法.工程研究——跨学科视野中的工程,2014,6(1):92-98.

[3] P. Grahn, J. Munkhammar, J. Widen, K. Alvehag, and L. Soder, “PHEV home-charging model based on residential activity patterns,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 28, no. 3, pp. 2507–2515, Aug. 2013.

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