电动汽车相对于传统的燃油汽车,能量效率更高、碳排放更低,具有替代传统燃油车的潜力,世界各国都在大力推动电动汽车规模化。随着电动汽车在汽车市场所占比重不断增大,充电功率不断提升,个体电动汽车充电行为的强随机性对电网安全经济运行提出了严峻的挑战。充电站作为连接电动汽车与电网之间的中间设施,其合理的建设和运营对于协调电动汽车用户、电网以及运营商之间的关系至关重要,能够起到引导电动汽车充电行为的作用。本文将深入研究电动汽车充电行为与电网安全经济运行之间的矛盾以及基于充电站的缓解优化策略,主要研究内容如下:首先,从空间、时间及功率维度分析电动汽车充电行为特性,并基于电动汽车历史充电数据对电动汽车充电行为特性验证,对不同电动汽车车型一天中的充电行为进行多峰高斯混合分布拟合。随后利用蒙特卡洛方法仿真模拟电动汽车在IEEE33配电网中的充电过程,通过潮流计算,分析其对电网运行影响。其次,提出一种用于改善电网运行的充电站选址定容优化策略。研究利用排队论理论模拟充电站运营,同时预测电动汽车充电需求的时空分布,以包含电网发电成本的运营商综合盈利最大化为优化目标建立优化模型。随后利用广义Benders分解算法求解该混合整数非线性规划问题。仿真结果验证了此模型能够在满足用户充电需求以及电网约束的基础上,大大提高运营商综合盈利,实现运营商与电网、电动汽车协调发展。最后,提出一种用于改善电网运行的充电站动态定价优化策略。研究以最小化网络损耗和电压偏移为优化目标建立充电站动态定价优化模型,通过改变价格,引导用户的充电需求发生转移,使电网节点负荷状态改变,从而改变电网潮流,改善电动汽车充电行为随机性对电网运行造成的影响。通过仿真验证模型与算法合理性。