作为一种新的交通方式,电动汽车在减轻不可再生能源负担、缓解环境问题等方面比普通燃油车有更好的作用。随着电动汽车规模的扩大以及电网和电动汽车相互连接的日益发展，电动汽车并入电网也开始逐步普及，电动汽车的电池容量大大提升，使得接入电网成为趋势，未来对减轻电网压力以及降低负荷峰值有很重要的作用。然而，电动汽车的充放电特性在时空分配上差别很大。并且过多电子元件的开关特性会加剧电网运行不稳定性，进而造成高次谐波含量的增加。大量电动汽并入电网充电也会造成用电高峰期负荷大量增加，降低运行效率。因此,研究电动汽车的充电模式,指导用户使用适当的充电策略,安排电动汽车的充放电行为有规律的运行,充分发挥电动汽车的削峰填谷作用,提高供电的安全性和电网的电能利用率,具有十分重要的意义。计算电动汽车的充放电负荷是研究电动汽车对电网电能影响的前提，对电网的运行有积极作用。在分析电动汽车用户用电需求响应和电力需求弹性的基础上，提出了一种需求响应模型，并进一步建立了电动汽车充电策略实施后电动汽车充电策略的模型。仿真结果表明，在电网负荷较低的情况下，可以采取分时电价引导用户，该分段收费的有效性，为电力车辆接入电网调度管理和政策指导提供参考。关键词 电动汽车 并网 V2G 负荷容量 蒙特卡洛 充电功率
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 电动汽车并网技术发展现状 1
1.3 本论文的主要工作 2
2 规模化电动汽车充放电负荷分析和预测模型 3
2.1 影响电动汽车充放电负荷分布预测的因素 3
2.2 不同类型电动汽车充电特性分析 4
2.3 负荷行为建模所需的概率理论基础 5
2.4 电动汽车充放电负荷行为建模 8
2.5 充电负荷模型的代码分析 12
2.6 电动汽车充电负荷的曲线分析 14
2.7 仿真结果分析 19
3 V2G及其负荷容量模型的建立与仿真 20
3.1 V2G负荷模型的建立与预测 20
3.2 V2G系统简述与构建 22
3.3 仿真结果分析 23
3.4 本章小结 25
4 对论文的总结与课题的展望 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
25
4.1 对论文工作的总结 25
4.2 论文中存在的不足及改进 26
4.3 课题的研究前景 26
参 考 文 献 29
1 绪论
1.1 课题研究背景
近年来，随着汽车数量的不断增加，汽车的尾气排放和拥堵状况对环境以及人类的生活造成了越来越严重的负面影响，尤其是汽油的燃烧使得大气污染越发严重；另一方面，由于石油等不可再生资源的大量使用，储备的资源也逐渐消耗殆尽，这也促使人们加强了对清洁能源的投入与开发，电动汽车渐渐走进人们的生活。可以预见的是，未来几年随着政府相关政策的出台以及电动汽车相关技术的研究，电动汽车将会有着越来越广泛的使用，由此涉及到的电动汽车并网技术也会在将来成为研究的热点。
然而，若如人们根据原有的生活方式且不适当加以控制，其充电时间和充电地点的选择在很大程度上会加重电动汽车对电网的负荷压力，主要体现在会使得电网的负荷曲线的峰值进一步提升，对于电网运行的稳定性有很大的负面影响。此外，在电动汽车密集区或者交通流量较大的区域，如果电动汽车的充放电行为不加以控制，就会造成变压器高于额定容量，电网运行压力加大。此外,电动汽车与电网交换能量可以在不同的非线性器件中转换,进而增加电网中非线性负荷容量,对电网电能质量造成消极影响,过多的谐波产生也会导致测量元件的损坏,减少电网的电压互感器的使用寿命，缤纷且当温度过高时，继电保护装置也会误报。
因此要尽量控制电动汽车的充放电特性，制定相关策略，收集电动汽车的行驶特性等数据，从交通规划的角度分析停车的时间特性，建立相关的停车分布模型和V2G模型，找到电动汽车并网系统的负荷分布特点并做出相关的预测，这对于研究电动汽车并网对电网电能造成的影响具有十分重要的意义。
1.2 电动汽车并网技术发展现状
电动汽车到电网的概念（V2G）是由美国德拉瓦大学的肯普顿于1997首次提出的。现在可以扩展到电动车之间的双向能量交换电网，电动汽车不仅可以利用电网为自己充电，也可以将自身视为蓄电池接入电网放电，形成汽车与电网之间的双向能量交换[1]。但当下有关电动汽车并网的研究主要体现在电网为电动汽车充电产生的影响，因此主要分析电动汽车充电模式下对于电力系统的作用，在比较不同的策略后，制定最适合的充放电机制[2]。
目前，电动汽车充放电行为与电网之间的研究主要围绕在电网负荷的削峰填谷；随着电动汽车保有量的增加和应用规模的扩大，其充放电行为对电网也产生越来越重要的作用[3]；有分析认为，至2030年，电动汽车在将来的电力系统中的复合所占的比例保守估计会达到5%8%。而且大量的电动汽车的无序充电会集中在部分区域，并加重电网中峰值时段的负荷压力，引起局部的过负荷问题，对电网造成不利影响。不同的充电方式会带来不同的影响，通过对不同充电模式的建模，可以发现随机充电会导致充电负荷在高峰时段迅速增加，拉大电力系统负荷的峰谷差[4]。
电动汽车接入呆那里系统的V2G模型主要是互动的拓扑结构，也就是代表电动汽车的电池先经DC/DC变换器将低压直流变为高压直流与母线连接，再经过DC/AC 变换器将高压直流变为高压交流接入电网。而V2G系统的仿真主要是为了能看出电动汽车并网对电网有怎样的影响，并以此做到削峰填谷的作用。目前，国外对于该项目的研究较为丰富，而国内的则相对较少，但各个研究团队的研究重点主要为V2G的可行性以及特定功能的分析，在具体的实现技术上比较困难，因此在预测电动汽车接入电力系统时的负荷分布方面探索，还有相当长的路要走[6]。
1.3 本论文的主要工作
随着电动汽车技术的发展和越来越多的电动汽车接入电力系统，会对电网的电能质量、日负荷曲线以及相关的电力设备造成一定程度的影响。
本文首先以南京市的电动汽车发展规模为例，根据目前中国社会的人口数量和电动汽车的大致规模，搜集电动汽车充放电行为特性、电动汽车数量变化、充电模式、电池特性、用户行驶规律、日负荷曲线、交通出行量特征以及电动汽车类型等数据，利用蒙特卡洛仿真得到不同类型的电动汽车在不同的充放电特性下的负荷预测曲线，并辅以电动汽车行驶和停放的时间特性，得到V2G的负荷容量模型[7]。
最后可将电动汽车大概视为直流电源，在Simulink模块图仿真环境下构建电动汽车并网的V2G模型，通过观察不同线路处的电压电流波形以及功率波形，分析电动汽车接入电网时其电能质量的变化。
具体内容安排：
第一章 绪论 先介绍课题的发展历史和背景，分析电动汽车与电力系统互动的技术基础，从现实指出无规律的电动汽车介入电网造成的消极影响，进一步得到判断负荷分布预测对于改进电动汽车并网技术的重要性，阐明电动汽车充放电负荷的曲线分布对电能质量的影响。
第二章 规模化电动汽车充放电负荷预测模型的建立 首先介绍建立停车需求时空分布模型所需要用到蒙特卡洛模拟方法，并说明选用此方法的原因；并根据我国现有的人口规模判断电动汽车的规模和发展趋势，统计预测负荷分布所需的参数，用蒙特卡洛模拟方法进行仿真，建立电动汽车负荷预测分布模型，最后得到电动汽车充放电负荷分布的曲线。

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