浅议电动汽车有序充电控制策略
并网型微电网中电动汽车有序充放电控制策略研究
2.3基于改进粒子群算法的电动汽车充电模型求解基于目标函数建立的电动汽车充放电模型，因其本质是多维度、多约束、多变量的优化问题，所以可采用IIL-PSO来求解该优化模型。输入的数据包括各时段光伏发电出力、微电网中负荷、电动汽车数量及其初始荷电状态、充放电需求、充放电功率限制等。粒子的位置坐标为电动汽车不同时段的充放电功率，粒子的维度为24*N(其中，N为电动汽车总数量)，表示为：
2并网型微电网中电动汽车有序充放电控制策略
电动汽车处于充电过程时，是一种新的具有强不确定性的负荷，且电动汽车充电的时间与地点分散且随意。若其无序充电则可能会与原负荷高峰产生重叠并形成新高峰，增加电网运行的负担，对电网产生一定的威胁。若电动汽车通过V2G互动技术，与电网良性互动，即：在供电低谷或不足的时段扮演电源的角色向电网提供电能，此时的电动汽车被当作备用容量，提高电网供电的可靠水平。若通过合理的引导与控制，使电动汽车进行有序充放电，则可发挥其平滑功率波动、改善电能质量、削峰填谷和提高可再生能源利用率等积极作用。处于停驶闲置的电动汽车，通过智能的充电装置连接并融入到微电网之中，由微电网控制其充电或者放电。并网型微电网中电动汽车充放电系统示意图，如图1所示。电动汽车接入微电网中，在满足车主日常行驶需求的前提下并征得其同意，可对电动汽车充放电进行控制实现储能作用。一直以来，减小电网中等效负荷峰谷差和降低电网有功功率的网络损耗是电力系统备受关注的问题。本文在电动汽车行驶统计规律的基础上，提出电动汽车接入微电网的有序充放电控制模型。
电动汽车换电站有序充电调度策略研究
2）站内电池充电电量约束
Qij min ≤ Qij ≤ Qij max
（8）
式中：Qij 为换电站 i 在 j 时刻的电池充电量；Qij min
为换电站 i 在 j 时段满足换电需求所需备用的最低
电池充电电量；Qij max 为换电站 i 在 j 时段的最高电
池充电电量。以上各量均可通过换电站充电车流密
第 40 卷 第 21 期 2012 年 11 月 1 日
电力系统保护与控制
Power System Protection and Control
电动汽车换电站有序充电调度策略研究
Vol.40 No.21 Nov. 1, 2012
田文奇，和敬涵，姜久春，牛利勇，王小君
(北京交通大学电气工程学院，北京 100044)
Abstract: Large-scale disordered charging behavior of electric vehicle will have a serious impact on the grid, so coordinated charging technology is urgently required to be achieved. Based on characteristics of EV battery swapping station, the coordinated charging dispatching strategy for the control of battery swapping station charging power is proposed. A mathematical model of dispatching strategy based on different objective functions is established and solved by particle swarm optimization (PSO) to get the optimized charging plan of next day. A simulation based on an area’s load data is made to show effectiveness of the algorithm. The effect of dispatching strategy for different objective functions on load curve is compared. The changing trends of the objective function value with battery swapping station capacity is analyzed. The results show that the proposed battery swapping station dispatching strategy for coordinated charging can not only lower the peak-valley difference, but also improve the load factor and achieve smoother load profile. Key words: electric vehicle；battery swapping station；coordinated charging; dispatching strategy; PSO
电动汽车充电与放电控制策略研究
电动汽车充电与放电控制策略研究随着环境保护意识的增强和能源耗尽的担忧，电动汽车作为一种可持续、环保的交通方式受到了广泛的关注和支持。
然而，电动汽车的能源管理是保证其高效运行的关键。
充电与放电控制策略的研究，对于电动汽车的性能和使用寿命具有重要影响。
本文将从充电与放电控制策略的定义、优化方法和未来发展趋势三个方面展开讨论。
首先，充电与放电控制策略是指电动汽车在充电和放电过程中，对电池进行管理和控制的方法和技术。
充电控制策略主要涉及如何利用电网电力资源充分充电，并在不损害电池寿命的前提下，保证电动汽车的动力系统正常运行。
放电控制策略则是在使用过程中，合理利用储能电池提供动力，实现整车性能的平衡和优化。
在优化方法方面，目前已经提出了多种充电与放电控制策略。
一种常用的方法是基于能量管理的策略，即根据电池储能水平和车辆的需求，调整充电和放电策略，使得电池的使用效率最大化。
例如，通过监测电池的SOC（State of Charge，电量状态）和SOH （State of Health，健康状态），根据预设的电池保护参数，对充电和放电过程进行精确控制，延长电池的使用寿命。
此外，还可以利用模型预测和优化方法，通过对车辆行驶路况、电池特性和电网信息进行建模和分析，提出最优的充电与放电策略。
未来发展趋势方面，充电与放电控制策略将朝着更加智能和高效的方向发展。
一方面，随着人工智能和大数据分析技术的不断发展，可以利用历史数据和实时数据对电动汽车的充电与放电过程进行精确预测和优化。
通过对车辆使用习惯、不同时间段的用电需求以及电网负荷信息的分析，可以智能地调整充电与放电策略，使得电动汽车的使用更加便捷和高效。
另一方面，充电与放电控制策略还有望与可再生能源的利用相结合，进一步促进电动汽车的可持续发展。
太阳能和风能等可再生能源具有不确定性和不稳定性，通过将充电与放电策略与可再生能源的预测和控制相结合，可以实现能源的最佳利用和平衡。
规模化电动汽车有序充电控制策略的研究
规模化电动汽车有序充电控制策略的研究作者：程艳辉来源：《山东工业技术》2016年第07期摘要：在这个经济快速发展的社会里，电动汽车已经得到了普及，电动汽车规模化发展已成为必然。
然而，电动汽车接入电网的充电行为具有较大的不确定性，进而增加电网运行负荷，增加电网运行控制难度，影响到电能质量。
为此，针对规模化电动汽车，为了更好地保证电能质量，就必须有序地控制。
本文就规模化电动汽车有序充电控制策略进行了相关的研究。
关键词：规模化；电动汽车；有序充电；控制策略DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.07.0620 引言汽车作为一种代步工具，在汽车为人们提供便利的同时，它也给环境带来了一定的危害，汽车回想空气中排放大量的尾气，进而污染环境，威胁到人类的生存。
在此种环境下，人们开发严重了一种新的代步工具——电动汽车。
电动汽车的驱动能源是电能，具有清洁、高效率的优点，可以有效地降低尾气的排放，有着显著的节能减排效果。
随着电动汽车的发展，尤其是规模化电动汽车的发展，电动汽车充电问题也暴露了出来。
对于电动汽车而言，其接入电网的充电行为具有空间和时间不确定性，当大量的电动汽车接入电网进行充电时，势必就会增加电网运行压力，影响到电网正常运行。
为保证电网的正常运行，满足用户的需要，针对规模化电动汽车充电问题，相关部门就必须采取有效地措施进行控制，确保电动汽车空点有序进行。
1 规模化电动汽车有序充电的概述电动汽车是以电能为驱动能源的，而电能有着高效、清洁、无污染等特点，电动汽车规模化发展已成为社会发展的必然，是一种趋势。
电动汽车有序充电则指的是在满足电动汽车用户充电基本需求的前提下，通过有效地方法，直接或间接的控制电动汽车充电时间和充电功率，进而避免电网高峰，减少电网运行负荷，其最终目的就是保重电动汽车和电网双方的协调发展。
在当前社会发展形势下，电动汽车越来越普遍了，电动汽车的发展有效地推动了我国社会经济的增长。
电力系统中的电动汽车充电策略与研究
电力系统中的电动汽车充电策略与研究在当今社会，随着环境保护意识的增强和对可持续能源的追求，电动汽车正逐渐成为交通运输领域的主流选择。
然而，电动汽车的广泛普及也给电力系统带来了一系列的挑战和机遇，其中充电策略的研究和优化显得尤为重要。
电动汽车的充电需求具有时空分布的不确定性。
在不同的时间段和不同的地理区域，电动汽车的充电需求存在着显著的差异。
例如，在工作日的晚上，居民小区附近可能会出现充电高峰；而在商业区，白天的充电需求可能更为集中。
这种不确定性给电力系统的负荷平衡和电网规划带来了困难。
从电力系统的角度来看，大规模的电动汽车无序充电可能会导致电网负荷的急剧增加，特别是在用电高峰时段。
这不仅会影响电网的稳定性和可靠性，还可能引发供电质量下降、电压波动等问题。
为了避免这些问题，合理的充电策略显得至关重要。
目前，常见的电动汽车充电策略主要包括以下几种：一是有序充电策略。
通过智能控制技术，根据电网的负荷情况和电价信息，合理安排电动汽车的充电时间和充电功率。
例如，在电网负荷低谷时段，鼓励电动汽车进行充电，以实现负荷的“削峰填谷”，提高电网的运行效率和经济性。
二是V2G（VehicletoGrid）技术，即电动汽车与电网的双向互动。
电动汽车不仅可以从电网获取电能，还可以在必要时将储存的电能回馈给电网。
这种技术能够在一定程度上缓解电网的供需平衡压力，同时为电动汽车用户带来一定的经济收益。
三是快速充电策略。
虽然快速充电能够在短时间内为电动汽车补充大量电能，满足用户的紧急需求，但由于其功率较大，对电网的冲击也相对较大。
因此，需要在电网能够承受的范围内合理规划快速充电站的布局和运营。
在制定充电策略时，需要综合考虑多方面的因素。
首先是电网的容量和运行状况。
不同地区的电网容量和基础设施存在差异，需要根据实际情况确定能够承受的最大充电负荷。
其次是用户的需求和行为习惯。
用户对于充电时间、充电地点和充电费用的敏感度各不相同，充电策略应尽量满足用户的多样化需求，提高用户的满意度。
电动汽车充电电价时段划分方法及有序充电策略研究
内容摘要
又如，某大型商业体的电动汽车充电站，结合动态分时电价与需求侧响应措 施，当电网负荷过高时，通过推送通知提醒车主暂停充电或减少充电量。在实施 该策略后，该充电站的电网负荷得到了有效控制，同时也提高了车主的满意度。
内容摘要
总之，基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略对于提高充电站的 服务质量和效率具有积极作用。通过调控充电时间，可以减轻电网负荷，提高电 网运行效率；引导车主在低谷期充电，降低充电成本；有序充电策略也可以避免 无序竞争，提高充电站的整体服务水平。
内容摘要
展望未来，随着电动汽车市场的不断扩大和电力市场的深入发展，电动汽车 有序充电与峰谷电价时段优化的结合将具有更大的潜力。未来研究可以进一步探 讨以下问题：1）如何更好地结合电动汽车的行驶特性和电池特性，制定更精细 的有序充电策略；2）如何利用区块链、物联网等先进技术，实现峰谷电价时段 优化的智能化和自动化；3）如何考虑电动汽车充电的动态性和不确定性，制定 相应的应急处理策略。
内容摘要
在制定有序充电策略时，需要考虑到以下因素： 1、车辆到达时间和充电需求：当车辆到达充电站时，需要根据其充电需求和 到达时间进行排序，以确保先到先充。
内容摘要
2、充电桩的功率和数量：充电桩的功率和数量会对充电站的充电效率产生影 响，因此需要在策略中加以考虑。
内容摘要
3、车辆电池状态：了解车辆电池状态可以更好地安排充电顺序，例如对于电 量较低的车辆可以优先充电。
内容摘要
支持这一策略的论据有以下几点：首先，分时电价可以有效引导用户错峰充 电，降低电网负荷。其次，电动汽车有序充电控制策略可以合理规划充电行为， 避免无序充电导致的交通拥堵。再次，这一策略有助于提高电动汽车的续航里程 和充电效率，为用户带来更好的使用体验。最后，通过政策引导和市场机制的结 合，可以实现电动汽车与电网的互动，推动可再生能源的利用和智能化电网的发 展。
基于大变异遗传算法的电动汽车有序充电控制策略
基于大变异遗传算法的电动汽车有序充电控制策略摘要：随着电动汽车规模不断扩大，电动汽车集中充电引发了一系列问题，例如电压质量下降、用户等待出充电时间过长、充电设施建设成本过高等，为解决上述问题，本文提出一种基于大变异遗传算法的电动汽车有序充电控制策略。
在保证变压器安全稳定运行的基础上，以电网负荷峰谷差最小和用户充电成本最小为优化目标建立模型。
采用大变异遗传算法对模型进行求解，所得结果与无序充电相比负荷峰谷差降低32%，与基于传统遗传算法的电动汽车有序充电控制策略相比峰谷差降低9%。
0 引言二十一世纪以来，随着化石能源的减少和环境污的加重，经济发展受到了严重影响。
如何实现节能减排，实现真正意义的低碳生活已经成为一个世界性难题。
2000年以来，我国石油消耗量不断增加，2018年我国石油消耗量达到6.25亿吨，其中汽车消耗石油约占30%。
截止2020年全国机动车保有量达3.72亿辆，庞大的汽车数量不仅加快了能源的消耗，且汽车行驶过程中产生大量CO2和空气污染物，严重破坏了生态环境。
电动汽车在此背景下应运而生，其零排放、无噪声、能量利用率高、结构简单、维护方便等优点受到诸多人的亲睐。
然而随着电动汽车规模的不断扩大，由于电动汽车充电时间过于集中出现了一系列负面影响，不仅增加的充电设施的建设成本，用户等待充电时间也有所增加。
同时，充电基础设施的建设也面临着行业标准不统一，充电桩分布不均等问题。
研究电动汽车用户充电行为，制定相应的电动汽车充电策略，成为解决上述问题的有效手段之一。
有序充电即对用户充电时间加以引导，达到电网负荷“削峰填谷”的目的。
国内外专家在电动汽车有序充电方面进行了大量研究。
孙近文，万云飞等人以私家电动汽车为研究对象，根据用户的用车习惯，预测用户的充电规律和充电需求，建立电动汽车有序充放电模型，实现了电动汽车充放电有序控制的目的[1]，但忽视了用户的出行计划问题；徐智威，胡泽春等人从充电站收益角度出发，以谋求充电站收益最大化为目标，建立了电动汽车有序充电模型，得到了充电站收益最大化的有序充电控制策略[2]，但忽略了用户的体验，阻碍了电动汽车行业的发展。
基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略研究
基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略研究基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略研究随着能源危机和环境问题的加剧，电动汽车作为一种清洁、低碳的交通工具备受关注。
然而，电动汽车与传统燃油车相比，存在着充电时间长、续航里程短等问题，这限制了其在大规模普及中的应用。
为了克服这些障碍，研究者们提出了各种充电策略，其中基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略成为了一种热门研究方向。
基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略是指根据系统需求和用户需求，通过智能化调度和管理电动汽车充电行为，以达到平衡供需的目的。
这种策略的核心是提高电动汽车充电效率、减少充电时间，同时保障用户的充电需求，并通过合理调度实现电网负荷均衡。
在研究中，我们首先分析了电动汽车充电需求的特点。
电动汽车充电需求受到用户出行习惯、行车距离、充电基础设施等多种因素的影响。
各用户的充电需求差异较大，因此需要针对不同用户制定不同的充电策略。
然后，我们探讨了需求侧响应在电动汽车充放电中的应用。
需求侧响应是指通过电网与用户之间的信息交互，调整用户的能源消耗行为，以优化电网运行。
在电动汽车领域，需求侧响应可以通过与用户的交互，灵活控制充电时段与充电速度，以满足用户的出行需求的前提下，最大限度地平衡电网负荷。
在具体实施上，我们提出了一种基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略。
该策略的核心是通过信息通信技术与车联网技术，实现用户与电网的智能互动。
用户可以通过手机APP或智能充电桩预约充电时间和交流充电需求，电网则通过智能调度系统对充电需求进行协调管理。
系统根据用户需求、电池状态、电网负荷等信息，制定合理的充电计划，并将充电需求与电网调度进行无缝衔接。
通过这种策略，用户可以根据自身需求灵活安排充电，并在不影响电网安全运行的前提下，提高充电效率。
最后，我们对基于需求侧响应的电动汽车有序充放电策略进行了模拟和评估。
研究结果表明，该策略可以有效降低电动汽车充电时间，提高充电效率，同时减少对电网的冲击。
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浅议电动汽车有序充电控制策略
摘 要：电动汽车作为用电负载，大规模的接入电网会对电网造成一定的影
响。本文从电能管理和电能质量的角度分析了电动汽车充电对电网的影响，提出
了充电基础设施优化配置方案，探讨了有序充电控制策略和充电桩有序接入策
略。
关键词：电动汽车;有序充电;控制策略
0 前言
随着人类对能源的需求不断增长，化石燃料为主要能源的时代终将结束。
传统的化石燃料汽车也将会被新能源汽车替代。电动汽车是新能源汽车技术主要
发展趋势，分为油电混合动力汽车和纯电动汽车两种类型，均可以通过充电桩进
行充电。
1 电动汽车充电对电网的影晌
电动汽车充电对电网的影响主要表现在用电平衡和电能质量两个方面。
在人口密集的城市地区，由于用电量有一定的限制，电动汽车进行集中充
电时，对电网是一个比较大的负荷，需要在大规模充电时候考虑用电平衡。在用
电端负荷较多的地区，三相之间的供电交替会产生一定的谐波，进而会对电能质
量产生比较大的动态污染。
2 充电基础设施优化配置
充电桩因占地少、操作方便、易接入而受到广泛应用，是未来最常用的充
电设施。
为了便于对接入电网的充电桩进行统一监测与控制，实现充电桩与电网之
间的互动，有必要分区域对充电桩的数量进行配置。为便于在变电站内建立对供
电范围内的充电桩进行有序控制的监控系统，可以以变电站的供电范围为基准进
行区域充电桩的配置。
区域内充电柱的配置主要由区域内各类型充电车辆的数量、并网充电时刻
和充电时长决定。
充电桩一般优先设置在住宅区、商务区、商业区的停车场以及具备停车条
件的道路边。在此类区域的配置密度应该大余其他区域，以便于用户获得便利的
充电服务。
3 有序充电控制策略
基于电动汽车充电负荷预测和充电负荷对电网的影响制定有序充电控制
策略。通过制定不同层级、不同区域的有序控制策略，同时应用合适的激励策略，
形成整体有序控制策略。
3.1 分区有序充电控制
充电基础设施在车辆种类和服务范围上可能会有交叉。因此在制定有序控
制策略时，应考虑相互之间的配合，做到既能够覆盖所有电动汽车运行范围，又
能够在相互重叠区域提供经济的电力供应。
3.2 电动汽车充电的激励策略
私人是未来电动汽车的主要用户，充电行为规律相对随机，是最需要进行
引导的群体。因此，通过基于需求侧响应的基本方法和理论，结合电动汽车需求
特性，研究引导和激励私人电动汽车用户参与有序充电的服务价格体系建立，为
各层级多目标协调控制策略的实施提供手段。
3.3 分层级多目标协调策略
按充电结构层次分为电网级有序充电控制策略、站级充电服务单元有序充
电控制策略、有序充电控制器的控制策略和有序充电引导策略四部分。
（1）电网级有序充电控制策略。在电网规划与运行上对电动汽车充电负
荷进行管理与监控，针对不同区域电网中并网充电负荷的变化作出相应的应急预
案与应对措施等。通过通信信道将控制信息反馈至各个充电设施，与其他层级形
成控制呼应。同时，在电网规划时，加强电动汽车充电造成的电网薄弱环节。
（2）站级充电服务单元有序充电控制策略。站级充电服务单元位于各个
控制区域的综合控制中心或变电站内，负责对充电桩进行实时监控与管理。该服
务单元的有序充电控制策略是对管理区域内的充电桩进行综合协调，是实现有序
充电控制最重要的一层。
（3）有序充电控制器的控制策略。通过保障用户需求并提高经济性的充
电控制器控制策略实现有序充电控制。充电控制器与电池管理系统相协调，根据
实时状态信息制定包含执行时间、充电电流等内容的充电方案。同时，研究通讯
中断、信息缺失等情况下，充电控制器自主实施有序充电的技术和方法。
（4）有序充电引导策略。有序充电引导策略是指对用户充电行为提供的
实用化引导的方法。例如通过车辆导航对有充电需求的车辆提供导航服务，引导
其进入充换电服务点，或者通过短信通知给私人电动汽车用户发送信息，引导充
电时间、避开高峰充电。
4 充电桩有序接入策略
充电桩充电的有序接入策略将整个调度过程分为两个阶段：基于区域负荷
优化的调度和最优充电方案的优化分配，具体如下。
（1）基于负荷优化的接入调度。基于区域负荷优化的调度是通过对区域
内所有电动汽车的充电时刻进行控制，以实现削峰填谷、稳定变电站整体负荷水
平的目标，具体步骤如下：
首先，通过对变电站供电范围内各小区电动汽车进行负荷建模，将待充电
动汽车荷电状态和待充车辆的总量的概率分布作为初始数据输入。
其次，分析车辆的可调度比例，计算可调度车辆总量，对车辆进行荷电状
态分类，将不可调度的车辆与车辆原始接入规律结合在一起计算不可控负荷。
再次，将不可控负荷与变电站基础负荷（居民生活用电负荷、工业负荷、
商业负荷等）一起作为原始负荷输入至优化程序，同时将可调度负荷作为输入变
量。
最后，建立目标函数。通过优化理论对整体负荷水平进行寻优，获取最优
整体车辆接入的充电时刻。
（2）基于负载均衡的优化分配。基于负载均衡的优化分配是在考虑各小
区车辆的实时可调度数量的前提下，将每个调度时刻应接入车辆数量分配至各小
区，以均衡各条线路实时负载率，步骤如下：
首先，输入各小区的实时可调度车辆数量及其电池荷电状态，形成电池矩
阵。
其次，采集各小区对应的供电线路实时负载率及其约束值，和电池约束一
起作为约束输入至优化程序。
最后，将该调度时刻的各荷电状态车辆接入总量输入优化程序进行分配，
输出变量为各小区并网充电的不同荷电状态电动汽车数量。
通过对变电站供电范围内各个小区电动汽车的充电时刻进行调度，综合考
虑区域电网的实时参数，实现区域负荷水平的稳定和线路负载率均衡，实现各个
小区的有序接入充电。
5 结语
本文提出的有序充电体系可为电动汽车充电系统运营与管理人员提供参
考，基础设施的优化配置可为充电设施建设提供借鉴，充电桩接入控制模式也为
今后智能小区的发展与配电网运行提供依据。有序充电控制策略无论在理论上还
是现实中都有重要的意义。