电动汽车替代燃油汽车能够有效减少交通端污染排放。然而,电动汽车的规模化应用会增加电网负荷,如此,在燃煤火力发电(以下简称火电)主导我国电网电源结构的背景下,电动汽车可能导致发电端污染排放大幅增加。在此形势下,一方面要从长期角度持续发展风、光电源以使电动汽车能够广泛地获取由清洁电源生产的电能,另一方面要从短期角度着力开发能够即时提升电动汽车用电清洁化水平的相关技术。本文主要从短期角度出发,在电动汽车集群充换电需求建模的基础上,重点从依托分布式光伏(photovoltaic,PV)、依托风电场和依托可加强火电减排效果的电网调度策略三个方面对面向电动汽车用电清洁化的车-网联合运行技术展开研究,其成果将有助于推动电动汽车在我国的发展与应用。电动汽车集群充换电需求建模是研究车-网联合运行等技术的基础,本文提出了基于电动汽车行为过程序列模拟的充换电需求建模方法。通过连续循环模拟电动汽车的行为过程序列,逐渐凝集电动汽车集群的规律特征,重点解决了现有统计数据难以提供电动汽车集群荷电状态(state of charge,SOC)分布信息的问题。相较于以特定概率分布函数对SOC分布进行假设和简化的建模方法,所提方法能够获得更为合理的建模结果,为本文后续各项研究提供较好的数据支撑。分布式PV发电在城市区域中应用广泛,具备与电动汽车换电站联合运营的潜力,为此,本文研究了依托纳网群的换电站-分布式PV联合系统及其容量规划方法。首先从规划与运行角度讨论了基于分布式PV加电池储能形式的纳网与换电站互联合作的可行性,继而提出将纳网群与换电站通过电池配送车辆以换电方式构成联合系统的运营框架,并建立了该联合系统的容量规划模型;模型考虑了纳网PV出力和负荷的不确定性,并利用基于场景的随机优化方法与混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)方法进行求解。算例表明,纳网群与换电站可利用各自能量供需的差异性实现互利,能够在城市区域中为换电站发掘更多的清洁电能供应源,具备提升社区级电动汽车集群用电清洁化水平的潜力。在城市中施建大型集中式充电站(以下简称集充站)往往受限于场地、配电网容量等因素,并且难以保证电能来源是否清洁。为此,本文研究了依托多风电场运营的电动汽车集中充电统一配送系统(以下简称集充统配系统)。分析了集充统配系统与风电场的联合运营框架,建立了综合考虑风电上网发电计划、换电需求、电池充放电、电池配送等多重因素的联合调度模型,采用两阶段随机优化方法对模型进行拓展以应对风电的随机性,并设计了基于遗传算法的求解方式。算例验证了联合调度模型的有效性,说明依托多风电场运营的集充统配系统有助于风电的就地消纳与高质量入网,并且具备提升城市级电动汽车集群用电清洁化水平的潜力。在相当长时期内,我国大部分电动汽车的用电将主要依赖火电主导的大型电网。本文考虑到火电排污易于集中管控的特点,研究采用电网调度手段降低火电排污对人口聚集区域环境不良影响的方法,以期提高电网电能生产的清洁化水平,从而以相对清洁的电力供给规模化电动汽车的用电需求。基于高斯烟团模型和浓度-响应函数,开发了一种能够快速评估火电排污对人口聚集区域空气质量和人口健康不良影响的方法;在此基础上,建立了电动汽车集充站参与火电减排的电网日前优化调度模型,并将模型线性化以便于求解。算例表明,所提方法能够有针对性地调整火电发电计划和集充站充放电计划,实现发电量从对人口聚集区域环境不良影响较大的机组向影响较小的机组转移,具备即时提升区域级大规模电动汽车用电清洁化水平的潜力。