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电动汽车灵活接入的充电设施需求预测、运行与能效评估方法研究

罗汉武  
【摘要】:电动汽车是降低碳排放、优化能源利用的重要产业方向,已成为全球竞争的热点。科学的充电设施建设规划、电网协调运行方式及投资能效评估是推进电动汽车产业发展的基础,也是本论文的研究核心内容。 论文首先从充电设施建设规划的合理性出发,提出了基于遗传BP神经网络(GA-BP)的电动汽车保有量的预测方法。基于保有量对电动汽车充电设施需求进行了分析,进而分析了充电设施运行时的充电负荷预测方法,提出了分段分布的充电负荷预测方法。为了提高充电设施的运行经济性,提出了适用于现阶段的充电设施运行模式。最后基于Delphi方法与模糊评判模型,建立了充电站的能效评估模型,并对一充电站的能效进行了评判。论文的主要工作包括: (1)针对目前汽车保有量预测方法存在的不足,提出了基于遗传BP神经网络的电动汽车保有量的预测模型。该模型综合考虑了GDP数据、历史汽车保有量、汽车产量、客运量、人均粗钢、人均发电、人口与公路里程对汽车保有量的影响。通过历史数据的计算,验证了论文提出的模型的准确性,并基于该模型对国内一城市的电动汽车保有量进行了预测分析,在此基础上对该城市的充电设施需求进行了分析。 (2)在考虑分时电价策略的前提下,对电动汽车的充电负荷进行了预测分析。针对目前电动汽车充电负荷没有统计数据的问题,分别采用了分段正态分布以及分段卡方分布对其充电负荷进行了预测,分段分布预测模型能够考虑分时电价对用户充电时间的引导。基于该模型研究了充电速度对充电负荷的影响规律。 (3)分析借鉴国内外电动汽车充电设施、加油站、移动运营商的成功运营经验,提出了电动汽车充电设施的运营模式和充电网络的构建模式,设计了完善的充电收费管理系统。 (4)建立了电动汽车充电设施的能效评估系统,系统由三层组成:目标层;准则层;指标层。通过专家咨询及问卷调查,确定了各个对准则及目标的权重。最终以一个充电站为例,对该充电站的能效进行了评估。


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