含光伏发电的换电站运行方式研究

【摘要】：发展电动汽车不仅可以有效降低碳排量,对保障我国能源安全也具有重要的战略意义,配套的动力电池能量补充设施的建设是电动汽车普及的必要条件。在电动汽车充换电站中集成光伏发电系统可有效降低接入电网充电带来的间接碳排放,并且降低对化石燃料的依赖。本文首先研究了含光伏发电的电动汽车换电站基本结构,主要分为直流母线结构与交流母线结构,通过分析可知,由于直流母线结构电能传输效率较高,含光伏发电的电动汽车换电站更适合采用直流母线结构。结合我国城市交通特点与不同类型车辆的行驶特性,研究了各类型车辆换电需求特征,并基于蒙特卡洛模拟法计算得到不同类型车辆的换电时间分布与SOC分布。然后对换电站被动充电方式进行研究,建立了被动充电运行模型,计算了动力电池充电总功率与光伏有效使用率,并对算例进行分析。最后提出了主动充电运行策略,首先建立了公交车换电站的主动充电运行模型;在此基础上,考虑到出租车与私家车换电时间不确定性,提出将换电需求分布曲线向前序时段平移作为计划换电需求的方法,建立了出租车与私家车换电站主动充电运行模型,并对具体算例进行分析。本文所提出的含光伏发电的换电站主动充电运行模型,在保证换电充裕度的条件下,可显著提高光伏发电的有效使用率,可在换电站普及后对换电站的运行提供理论参考。 【关键词】：光伏 换电站 换电需求 主动充电
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究的背景与意义9-10
• 1.1.1 我国电动汽车发展背景9
• 1.1.2 含光伏发电的换电站研究背景9-10
• 1.2 本领域国内外研究现状10-12
• 1.2.1 充换电站电气系统结构与组件设计研究10-11
• 1.2.2 充换电站规划与运行的优化问题研究11-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 第2章 含光伏发电的换电站系统结构13-16
• 2.1 直流母线结构13-14
• 2.2 交流母线结构14
• 2.3 本章小结14-16
• 第3章 换电站用户换电特性建模16-22
• 3.1 蒙特卡洛模拟法16
• 3.2 不同类型车辆换电需求特性16-17
• 3.2.1 公交车换电需求特性17
• 3.2.2 公务车换电需求特性17
• 3.2.3 出租车换电需求特性17
• 3.2.4 私家车换电需求特性17
• 3.3 采用蒙特卡洛抽样法计算换电特性模型17-20
• 3.3.1 每时段换电动力电池数量计算模型17-18
• 3.3.2 不同SOC范围内动力电池数量计算模型18-20
• 3.4 不同类型车辆换电需求规律算例20-21
• 3.5 本章小结21-22
• 第4章 含光伏发电的换电站被动充电运行模型22-30
• 4.1 换电站被动充电运行模型22-25
• 4.1.1 动力电池充电总功率计算22-23
• 4.1.2 换电站功率流动模型23-25
• 4.2 含光伏发电的换电站被动充电算例分析25-27
• 4.2.1 不同类型车辆换电站基础数据25-26
• 4.2.2 公交车换电站被动充电运行分析26
• 4.2.3 出租车换电站被动充电运行分析26-27
• 4.2.4 私家车换电站被动充电运行分析27
• 4.3 本章小结27-30
• 第5章 含光伏发电的换电站主动充电运行模型30-44
• 5.1 含光伏的公交车换电站主动充电运行模型30-34
• 5.1.1 公交车换电站主动充电决策模型30-33
• 5.1.2 公交车换电站主动充电运行算例分析33-34
• 5.2 含光伏的出租车与私家车换电站主动充电运行模型34-43
• 5.2.1 出租车与私家车换电站主动充电决策模型35-39
• 5.2.2 出租车换电站主动充电运行算例分析39-41
• 5.2.3 私家车换电站主动充电运行算例分析41-43
• 5.3 本章小结43-44
• 第6章 结论与展望44-46
• 6.1 结论44
• 6.2 展望44-46
• 参考文献46-50
• 致谢50

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