開放電力市場下電動汽車并網(wǎng)技術(shù)

譯者序
原書前言
縮略語表
第 1章　汽車電氣化：兩種方案下的政策驅(qū)動及影響.......1
1.1　引言 .......................................... 1
1.2　政策驅(qū)動因素、政策與目標(biāo) ....... 2
1.2.1　芬蘭 ................................... 5
1.2.2　瑞典 ................................... 6
1.2.3　丹麥 ................................... 7
1.2.4　挪威 ................................... 8
1.2.5　北歐國家對比 ..................... 9
1.3　場景與環(huán)境影響評價 ..............10
1.4　BEV和 PHEV突破性進(jìn)展的未來政策驅(qū)動 ................. 14
1.4.1　創(chuàng)業(yè)活動 ............................ 15
1.4.2　知識發(fā)展和知識傳播 .......... 16
1.4.3　積極的外部影響 .................16
1.4.4　資源調(diào)動 ............................ 16
1.4.5　指南 ................................... 17
1.4.6　創(chuàng)建市場 ............................ 17
1.4.7　合法性 ............................20
1.4.8　實體化 ......................... 20
1.5　結(jié)果與總結(jié) ............................20
致謝 ................................................. 22
參考文獻(xiàn) .......................................... 22
第 2章　電動汽車與當(dāng)前北歐電力市場 ……..28
2.1　引言 .......................................... 28
2.2　電動汽車的電力消費 .................29
2.2.1　電動汽車的典型能耗 .......... 29
2.2.2　電網(wǎng)的潛在挑戰(zhàn) ................ 29
2.3　市場參與者 ...............................32
2.3.1　電力用戶：私家車主 ...........32
2.3.2　配電系統(tǒng)運營商 /電網(wǎng)公司….. 33
2.3.3　電力零售商 .........................33
2.3.4　發(fā)電商 ...............................33
2.3.5　車隊運營商 ........................33
2.3.6　輸電系統(tǒng)運營商 ................33
2.3.7　北歐電力交易所 ................34
2.4　北歐電力市場 ............................ 34
2.4.1　現(xiàn)貨市場與金融市場 ..........35
2.4.2　日內(nèi)市場 ............................ 36
2.4.3　調(diào)節(jié)功率市場 ..................... 36
2.4.4　北歐調(diào)節(jié)功率市場的未來發(fā)展 ............................ 38
2.5　電價 .......................................... 38
2.6　需求響應(yīng)的售電產(chǎn)品 .............. 40
2.7　不同電力市場中的電動汽車 ....... 41
參考文獻(xiàn) .......................................... 45
第 3章　未來電力市場模式下的電動汽車 ............................... 46
3.1　引言 .......................................... 46
3.2　概述 .......................................... 46
3.2.1　現(xiàn)貨市場 ............................ 46
3.2.2　調(diào)節(jié)功率市場 ..................... 47
3.2.3　自動備用容量 ..................... 47
3.2.4　配電網(wǎng)阻塞 ........................ 47
3.2.5　配電系統(tǒng)運營商的角色 ....... 47
3.3　適用于電動汽車并網(wǎng)的調(diào)節(jié)功率與備用容量候選市場 ..............48
3.4　電動汽車并網(wǎng)的候選電力市場模式 ..................................... 56
3.4.1　節(jié)點電價（輸電網(wǎng)中的節(jié)點電價）................................... 56
3.4.2　綜合競標(biāo) ............................ 57
3.5　配電網(wǎng)阻塞管理 ......................59
參考文獻(xiàn) .......................................... 69
第 4章　綜合電力交通系統(tǒng)的投資與運營 ................................... 70
4.1　引言 .......................................... 70
4.2　道路交通系統(tǒng) ............................ 71
4.2.1　未來道路交通系統(tǒng)及其與電力系統(tǒng)并網(wǎng)展望 ..................... 71
4.3　能源系統(tǒng)分析模型 Balmorel ....... 72
4.4　電動汽車模型 ............................ 72
4.4.1　假設(shè) ................................... 73
4.4.2　成本 ................................... 74
4.4.3　交通需求 ............................ 75
4.4.4　功率流 ...............................75
4.4.5　可變負(fù)荷系數(shù) ..................... 80
4.4.6　BEV ................................... 80
4.4.7　電動汽車對容量可信度方程的有利影響 ................ 80
4.5　案例分析 ................................... 81
4.5.1　車輛技術(shù) ............................ 83
4.5.2　行駛模式與插電模式 .......... 83
4.6　場景 .......................................... 86
4.7　結(jié)果 .......................................... 87
4.8　電動汽車對于容量可信度方程的影響結(jié)果 ..................... 92
4.9　討論與總結(jié) ............................… 94
4.10　結(jié)論 .......................................... 95
參考文獻(xiàn) .......................................... 95
第５章　電動汽車優(yōu)化充電的動態(tài)規(guī)劃方法............................ 97
5.1　引言 .......................................... 97
5.2　混合動力電動汽車 ..................... 98
5.3　市場條件下的優(yōu)化充電 .............. 99
5.4　動態(tài)規(guī)劃 ............................... 100
5.5　車隊運營 ............................... 101
5.6　電價 ........................................102
5.6.1　電價的馬爾可夫鏈 ............102
5.6.2　電價 -負(fù)荷相關(guān)性.............. 102
5.7　行駛模式 ............................... 103
5.7.1　車輛聚類 ............................103
5.8　丹麥案例分析 ........................104
5.9　最優(yōu)充電模式 ........................105
5.9.1　單一車輛運營 ................. ..105
5.9.2　車隊運營 ........................ 108
5.10　討論與總結(jié) ............................ 110
致謝 ............................................. 111
參考文獻(xiàn) ......................................111
第６章　電動汽車組合管理.................. 112
6.1　引言 ......................................112
6.2　電動汽車模型和充電策略 ....... 112
6.2.1　系統(tǒng)設(shè)定 ......................... 112
6.2.2　電池建模 .........................114
6.2.3　充電策略 .........................115
6.3　電動汽車車隊管理案例研究 …….121
6.3.1　系統(tǒng)描述 ........................121
6.3.2　場景描述 ......................... 126
6.3.3　充電方法案例分析結(jié)論 …… 131
6.3.4　未來的影響 ..................... 132
參考文獻(xiàn) ......................................132
第７章　電動汽車調(diào)節(jié)功率分析..........133
7.1　引言 ...................................133
7.2　電動汽車并網(wǎng)的行駛模式分析 …… 133
7.2.1　行駛距離分析 ................. 134
7.2.2　電動汽車可用性分析 ....... 137
7.3　基于現(xiàn)貨價格的電動汽車充電計劃 ........................... 139
7.3.1　基于現(xiàn)貨價格的電動汽車充電計劃 ....................... 140
7.3.2　基于現(xiàn)貨價格的智能充電方案 ...............................143
7.4　電動汽車調(diào)節(jié)功率分析 ...........144
7.4.1　調(diào)節(jié)功率需求及電價分析………144
7.4.2　電動汽車并網(wǎng)調(diào)節(jié)功率容量的分析 ........................146
7.4.3　電動汽車調(diào)節(jié)功率的經(jīng)濟效益 ............................... 151
7.5　結(jié)論 ......................................153
參考文獻(xiàn) ......................................154
第 8章　源于電動汽車的調(diào)頻備用容量與電壓支撐 ......... 155
8.1　引言 ...................................... 155
8.2　電力系統(tǒng)輔助服務(wù) ..................155
8.3　電動汽車支撐風(fēng)電并網(wǎng) ..........156
8.4　電動汽車作為調(diào)頻備用容量 ……157
8.4.1　一次調(diào)頻備用容量 .......... 158
8.4.2　二次調(diào)頻備用容量 ..........160
8.4.3　三次調(diào)頻備用容量 ..........163
8.5　電力系統(tǒng)中的電壓支撐和電動汽車并網(wǎng)趨勢 ............. 164
8.6　結(jié)論 ...................................164
致謝 ......................................... 164
參考文獻(xiàn) ................................... 165
第 9章　電動汽車電池的運行和退化問題 ...........................167
9.1　引言 ......................................167
9.2　電池建模和驗證技術(shù) .............. 168
9.2.1　背景 ...............................168
9.2.2　實驗測試技術(shù) ................ 169
9.2.3　電池模塊退化 .................178
9.2.4　試驗設(shè)置和結(jié)果 .............. 179
9.3　電動汽車電池的熱效應(yīng)與退化 181
9.4　電池等效電路模型 .................190
9.4.1　電池建模：動態(tài)性能 ....... 190
9.4.2　文獻(xiàn)中描述的電池單元模型 .............................191
9.4.3　電池模型在 MATLAB中的實現(xiàn) ......................... 192
9.4.4　模型參數(shù)設(shè)定與驗證 ....... 196
參考文獻(xiàn) ......................................198
第 10章　考慮電動汽車阻塞管理的日前電價 ............... 200
10.1　引言 ...................................200
10.1.1　電力系統(tǒng)阻塞 ..............200
10.1.2　協(xié)調(diào)式電動汽車充電 ....... 202
10.2　動態(tài)電價概念 .....................204
10.2.1　動態(tài)電價框架 ............. 206
10.2.2　動態(tài)電價計算 ..............207
10.2.3　電動汽車最優(yōu)充電管理 211
10.3　案例分析 ............................212
10.3.1　車輛行駛數(shù)據(jù) ..............212
10.3.2　電動汽車車隊特性 .......213
10.3.3　電價概況 ..................... 214
10.3.4　電網(wǎng) ............................214
10.3.5　軟件和案例參數(shù)研究 ....... 215
10.3.6　案例分析結(jié)果 ..............216
10.4　結(jié)論 ...................................221
參考文獻(xiàn) ...................................221
第 11章　電動汽車并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響研究 ................ 223
11.1　引言 ...................................223
11.2　研究方法與場景 ..................... 223
11.2.1　電動汽車并網(wǎng)影響的電網(wǎng)模型 ............................224
11.2.2　電力需求數(shù)據(jù) ..............224
11.2.3　電動汽車需求數(shù)據(jù) .......224
11.2.4　電網(wǎng)中的電動汽車分布 225
11.2.5　負(fù)荷約束 .....................225 1
1.2.6　局限性 ............................ 226
11.3　博恩霍爾姆島電力系統(tǒng) ....... 226
11.3.1　博恩霍爾姆島電力系統(tǒng)概述 ............................226
11.3.2　PowerFactory中的博恩霍爾姆島電力系統(tǒng)模型 .............. 227
11.4　常規(guī)需求曲線建模 ..............…… 230
11.5　對 0.4kV電網(wǎng)的影響研究 ....... 234
11.6　對 10kV電網(wǎng)的影響研究 ....... ..237
11.7　對 60kV電網(wǎng)的影響研究 ....... .240
11.8　結(jié)論 ...........................................244
參考文獻(xiàn) ..............................................245