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随着环境的不断恶化、能源消耗的不断加剧,世界各国政府都致力于研究更加高效的电网调度技术。而电动汽车以其既能充当可控负荷,又能作为移动储能的特点为国内外研究学者提供了电网调度的新思路。规模化电动汽车参与电网调度建立在电动汽车与电网互动技术(Vehicle to Grid,V2G)的基础上。其集通信技术、电力电子技术、电网调度技术、负荷预测技术和计量计费等多种技术于一体,是一种综合高端的新型电网技术。在这种模式下,一方面,电动汽车用户是传统的消费者,从电网获取电能;另一方便,又扮演着销售者的角色,利用电动汽车的电池储能向电网馈电,为电网提供调峰调频、旋转备用以及可再生能源消纳等不同形式的服务。既能减小用户的充电成本,又增加了电网调度的灵活性,提高电网运行的效率,保证电网运行的安全性和可靠性。本文以此为着眼点展开研究。 本文首先介绍了电动汽车与电网互动技术的概念,构建了电动汽车与电网互动的系统架构,并针对电动汽车的不同种类及发展阶段划分了其参与电网互动的不同形式并分析了相应的互动内容。 然后,根据电动汽车的不同种类及用户的行驶习惯,对电动汽车入网的时空特性及可能入网方式进行了研究。在此基础上,利用蒙特卡洛仿真方法模拟了私家电动汽车接入配电网随机充电的充电负荷曲线,分析了电动汽车无序接入对配电网的影响。 其次,针对规模化电动汽车参与电网调峰问题,本文提出了基于分层分区调度思想的规模化电动汽车多层次多代理优化调度模型,其以配电网调度机构为调度计划制定者,以各电动汽车代理为调度计划辅助决策者及实行者。并采用基于实时预估的改进遗传算法制定下层大规模电动汽车充放电控制策略,进而在满足用户行驶需求的前提下,利用规模化电动汽车实现对电网负荷的削峰填谷。 针对利用大规模电动汽车消纳可再生能源的问题,本文从概率统计的角度,提出了一种电动汽车可调度功率概率模型,并分析了不同时段接入的电动汽车可调度功率的统计特性。在此基础上,结合风电和光伏系统出力的概率模型,提出了计及电动汽车充放电、风电和光伏系统出力不确定性的协同优化调度模型,实现了利用大规模电动汽车平抑可再生能源出力波动的功能。