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【论文推荐】南京工程学院 陈凡 等:计及充电桩利用率均衡性的电动汽车两阶段调度优化

源自公众号:电力工程技术杂志

02-03 18:13

随着电动汽车数量激增,无序充电给电网带来巨大压力,同时充电桩忙闲不均的问题也日益突出。这项研究提出一种两阶段调度优化方法,通过均衡充电桩分配与引入车网互动(V2G)技术,不仅能显著提升资源利用效率,还能降低用户成本、增加充电站收益并稳定电网负荷,为解决未来城市交通与能源的协同挑战提供了新思路。

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【论文推荐】南京工程学院 陈凡 等:计及充电桩利用率均衡性的电动汽车两阶段调度优化智能速览

  • 提出先分配后调度的两阶段策略,解决充电桩忙闲不均问题。

  • 利用V2G技术让电动汽车参与削峰填谷,实现能量双向互动。

  • 该方法使充电桩利用率方差降低93.6%,实现资源高效均衡利用。

  • 台区负荷波动降低16.5%,有效提升了电网运行的稳定性。

  • 用户充电成本降低12%,充电站收益提升14.4%,实现三方共赢。

【论文推荐】南京工程学院 陈凡 等:计及充电桩利用率均衡性的电动汽车两阶段调度优化精华内容

如何让海量的电动汽车不仅不给电网添堵,反而成为调节电网的“移动充电宝”?关键在于精细化的调度策略,其核心是解决两个问题:充电资源的合理分配与能量的双向互动。

充电桩的“均衡术”

传统充电模式易导致部分充电桩过载而其他闲置,加速设备老化,降低整体效率。为解决此问题,第一阶段优化以充电桩利用率方差最小为目标,相当于给车辆“排号入座”,确保每个充电桩的负荷都尽可能平均。算例显示,此策略能使充电桩利用率方差骤降93.6%,有效避免了资源浪费和设备过劳,延长了基础设施寿命。

V2G的“削峰填谷”

第二阶段引入车网互动(V2G)技术,让电动汽车从单纯的“用电设备”变为“储能单元”。在用电高峰期(如早晚高峰),车辆可向电网放电以缓解压力;在用电低谷期(如深夜),则自动充电。这种“峰时放电、谷时充电”的模式,使台区负荷方差降低了16.5%,显著平抑了电网负荷波动,增强了电网的稳定性。

三方协同的经济账

该优化策略不仅技术先进,更在经济上实现了多方共赢。对用户而言,通过在电价高峰放电、低谷充电,净充电成本降低了12.0%。对充电站运营商来说,利用峰谷电价差进行套利,日收益提升了14.4%。对电网而言,负荷波动减小意味着运行更安全、高效。这套机制证明了技术优化可以转化为实实在在的经济效益。

算法求解与未来展望

面对复杂的双层优化模型,研究团队采用自适应遗传算法(AGA)进行高效求解。该算法能根据解的质量动态调整搜索策略,有效避免陷入局部最优。未来的研究将结合更大规模的实测数据,引入节假日等复杂因素,进一步提升模型的准确性和实用性,让这套智能调度方案更好地服务于日益增长的电动汽车大军。

这项研究为未来大规模电动汽车接入电网提供了切实可行的调度方案。它巧妙地结合了资源均衡与能量互动,不仅解决了充电桩利用不均的痛点,更通过V2G技术实现了电网、用户和运营商的三方共赢。随着技术不断成熟和V2G车辆的普及,这种智能调度模式将成为构建新型电力系统的重要一环。

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