电动汽车参与V2G的最优峰谷电价研究

计及电动汽车入网的峰谷电价时段优化模型研究一、本文概述电动汽车作为新能源汽车的代表，其发展对于推动能源结构转型和减少环境污染具有重要意义。

随着电动汽车数量的不断增加，其充电需求对电网的影响日益凸显，特别是在峰谷电价时段的电力消费模式中，电动汽车的充电行为对电网的负荷平衡和经济运行提出了新的挑战。

在这样的背景下，本文旨在研究计及电动汽车入网的峰谷电价时段优化模型，以实现电网运行的经济性与可靠性的平衡。

通过构建一个考虑电动汽车充电需求的优化模型，本文将分析电动汽车在不同电价时段的充电策略，以及这些策略对电网负荷和经济效益的影响。

具体而言，本文首先将介绍电动汽车入网对电网的影响及其在峰谷电价体系中的作用，然后详细阐述所提出的优化模型的构建过程，包括目标函数的确定、约束条件的设置以及优化算法的选择。

通过案例分析，本文将验证模型的有效性，并探讨电动汽车充电策略对电网运行的积极影响。

通过本研究，期望为电网运营商和政策制定者提供决策支持，促进电动汽车与电网的协调发展，实现能源的高效利用和电网的绿色、低碳转型。

二、电动汽车与电网互动的基本概念电动汽车与电网互动是指通过智能充电技术和能源管理系统，实现电动汽车与电网之间的能量和信息交换，以达到优化电网运行效率和满足电动汽车充电需求的目的。

在这一过程中，电动汽车不仅是能量的消费者，也可以成为电网的储能单元，通过车辆到电网（V2G）技术参与到电网的调节和服务中。

在峰谷电价时段优化模型中，电动汽车的充电行为可以根据电价变化进行调整。

在电价较低的时段，如夜间谷时段，电动汽车可以增加充电量，以储存更多的电能而在电价较高的时段，如白天峰时段，电动汽车可以减少充电或甚至向电网回馈电能，以此来降低电网的负荷，实现电网的削峰填谷。

电动汽车的规模化入网还可以提高电网的灵活性和稳定性。

通过智能调度和管理，可以使电动汽车的充电需求与电网的供需状况相匹配，减少对传统发电设施的依赖，促进可再生能源的利用，提高整个能源系统的效率。

AUTO TIME91NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车电动汽车在安全行驶过程中，需要电池提供充足的电能，而电池是一种储能元件，能够从系统吸取电能，并在电网负荷处于高峰的状态下，可以借助V2G 技术将能量安全输送给系统。

因此，在V2G 模式下，主动探究电动汽车充放电控制思路，创新其控制策略，有效引导用户有序进行电动汽车的充放电，对提高电网运行的安全稳定性、接纳可再生能源的能力具有十分重大的现实意义。

1　V2G 技术阐述1.1　概念V2G 技术主要是借助电气、计算机、通信等多个学科的专业知识和技能，实现电动汽车和电网互动。

当电动汽车为空闲状态时，借助相应的蓄电池，有效储存能量，在智能电网的联通下完成削峰填谷，促进电动汽车有序充放电。

基于V2G 模式下电动汽车电池作为储能单元，当其电量低于电网负荷时，借助电网能量流动，为电动汽车补充电量，促进其安全稳定运行。

当电网负荷较高时，电动汽车处于空闲状态，借助相关电子设备反馈将电能有效输送给电网。

当电动汽车不运行时和电网有效连接，当其达到相应数量的情况下，可以将这些电动汽车的蓄电池当作分布式储能单位，完成电网的基础服务。

电动汽车和电网之间，借助多种方式进行联通，并在相对应的连接系统平台内，电能可以向电网有效转换部分火力发电、风能发电等部分可再生新能源的转换，促进两者之间的能量有效流动和利用[1]。

电动汽车用户可以在电价低时，呼延洪雷达新能源汽车（浙江）有限公司　浙江省杭州市　311243摘 要： 电动汽车属于动态负荷，充电行为的随机性较强，对电网具有较大影响。

当电动汽车大规模无序充电的过程中，在很大程度上降低了电网运行的安全可靠性。

因此，人们要积极探索科学有效的控制措施，控制电动汽车有序充放电，改善相应区域电网的负荷特性，确保电网运行的稳定性、经济性。

基于此，本文首先对V2G 技术进行了阐述，然后分析了V2G 双向充放电装置的基本结构，提出相应的控制策略，最后深入探究V2G 控制系统的设计。

在应对气候变化的国际环境下，减少温室气体排放已经成为人类不可推卸的责任。

交通运输作为我国高能耗、高污染行业，在气候变化、能源紧缺和能源安全等多重压力下，也不得不开始进行低碳技术的研发与利用。

2011年，我国的“十二五”规划明确提出“树立绿色、低碳发展理念”，将新能源汽车列入重点培育发展的“七大战略性新兴产业”，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段。

最近，《节能与新能源汽车产业规划（2011-2020年）》也即将出台，该规划将对新能源汽车未来10年的发展做出更全面、详细的部署，我国试图以新能源汽车的发展来引领和推动一场传统汽车工业的低碳革命。

作为新能源汽车主要组成部分的电动汽车，集低碳、清洁、高效等多重特点于一身，将在中国面临难得的发展机遇，而先进的“汽车到电网（V2G）”技术也日益成为人们关注的焦点。

1“V2G技术”的特点和发展趋势V2G是vehicle-to-grid的简称，翻译为“汽车到电网”，是电动汽车与电网之间的双向互动技术。

V2G技术实现了电动汽车与智能电网之间的“智能”沟通和协调连接，从而构建了电动汽车充电的最优化模式：当车载动力电池需要充电时，电网自动为汽车进行充电；当汽车暂停使用时，车欧雯雯叶瑞克鲍健强(浙江工业大学政治与公共管理学院,浙江杭州310023)【摘要】V2G（Vehicle-to-grid）是电动汽车与智能电网间的双向互动技术，随着低碳交通的提出和发展，V2G技术将成为新能源汽车中最具发展前景的领域。

本文就V2G技术双向互动、高效协调、互利共赢等特点做了全面介绍，对电动汽车（V2G技术）促进CO2减排、整合可再生能源、平衡电网峰谷等一系列节能降碳作用进行研究，并分析了V2G如何为电动汽车车主创造经济效益。

最后，文章从技术创新、终端市场培育、政府导向等方面对V2G技术的发展将引领一场传统汽车工业的低碳革命进行阐释。

【关键词】V2G技术；电动汽车；节能降碳；经济效益【中图分类号】F062.4【文献标志码】A【文章编号】1003-0166(2012)05-0036-05doi:10.3969/j.issn.1003-0166.2012.05.008电动汽车（V2G技术）的节能减碳价值研究基金项目:国家自然科学基金（项目编号：70973113）；浙江省社科联研究课题（项目编号：2010N20）作者简介:欧雯雯浙江工业大学政治与公共管理学院硕士研究生，研究方向:低碳经济与可持续发展叶瑞克浙江工业大学绿色低碳发展研究中心副主任，浙江工业大学讲师，科学技术哲学硕士，研究方向:低碳发展、区域经济、科技政策研究鲍健强教授，浙江工业大学政治与公共管理学院院长，国际能源经济学会中国委员会常务理事，研究方向:低碳经济与可持续发展载电池中的余电返销给电网。

V2G模式下电动汽车充放电控制策略研究的开题报告一、研究背景随着全球能源消耗量的不断增长和环境问题的加剧，电动汽车逐渐成为解决能源和环保问题的主要手段之一。

同时，随着电动汽车在全球范围内的广泛推广，电动汽车对电网的影响也愈加突出，尤其是在高峰用电期间，电动汽车的快速充电和集中放电会对电网造成较大的压力，威胁电网的安全和稳定运行。

为了解决这一问题，出现了V2G（Vehicle-to-Grid）技术，即将电动汽车作为电网的一个能量储备单元，通过控制电动汽车的充放电策略，实现电网负荷峰谷平衡和能量平衡的目的。

目前，已经有许多学者开始研究V2G技术，但是相关的控制策略和算法还需要进一步研究和优化。

因此，本研究拟就V2G模式下电动汽车充放电控制策略进行研究。

二、研究内容1. V2G技术的基本原理和发展状况的概述。

2. 研究V2G技术对电网运行的影响，并进行分析。

3. 分析现有的V2G控制策略和算法的优缺点，并进行比较。

4. 提出V2G模式下电动汽车充放电控制策略的设计方案。

5. 利用MATLAB等软件进行仿真实验，并对控制策略进行评估和验证。

三、研究意义1. 本研究可以为电动汽车的普及和推广提供技术支持。

2. 通过研究和分析V2G技术对电网的影响以及现有的控制策略，可以为电网的安全运行提供参考依据。

3. 通过提出有效的电动汽车充放电控制策略，可以减少电网的压力，并提高电动汽车的利用率。

4. 本研究可以为电力企业制定V2G技术的应用方案提供理论指导。

四、研究方法本研究主要采用以下方法：1. 文献调研：对相关的文献、杂志和报刊进行搜集和整理。

2. 算法研究：对现有的电动汽车充放电控制算法进行分析和比较。

3. 模型构建：构建V2G充放电控制的数学模型。

4. 算法设计：根据模型构建，设计电动汽车充放电控制的算法和策略。

5. 仿真实验：利用MATLAB和Simulink等软件进行模拟实验，对算法和策略进行验证。

五、预期成果1. 提出一种可行的V2G模式下的电动汽车充放电控制策略。

基于V2G模式下的电动汽车充放电控制方式研究基于V2G模式下的电动汽车充放电控制方式研究随着全球能源危机的日益严峻，传统燃油车逐渐暴露出诸多环境和经济问题。

为了满足社会对低碳环保的需求，电动汽车应运而生。

然而，电动汽车的推广受制于充电桩建设不足和高昂的电池成本等问题。

为了解决这些问题，研究者们提出了一种新的充放电控制方式——V2G（Vehicle-to-Grid）模式。

V2G模式基于电动汽车的储能特性，将电动汽车不仅作为出行工具，还作为电网参与者来进行电力的供给和需求管理。

V2G模式下的充放电控制方式可以实现电动汽车与电力系统之间的双向交互，提高电网的灵活性和稳定性，同时为电动汽车车主提供了更多的经济和环保利益。

在V2G模式下，充电和放电控制是核心环节。

对于充电控制，首先需要根据电动汽车的当前电量、车主的出行计划和电网的负荷情况，确定合适的充电策略。

充电时，利用智能充电桩和车载电池管理系统，通过与电网的通讯，调整充电功率，并根据电网需求的优先级进行充电电量的分配。

为了避免对电网的过载，充电速度可能会做适当的限制。

放电控制与充电控制相似，也需要考虑电动汽车的电量、预计出行里程、电网需求和优先级等因素。

车主可以根据自己的需求设置放电策略，如在低谷电价时放电，或根据电网调度来进行放电。

放电时，车载电池管理系统通过与电网通讯，向电网供应电能，满足电网对能量的需求。

放电控制还可以通过调整放电功率和周期，来保护电池寿命和延长电池的使用寿命。

V2G模式下，充放电控制还可以充分利用可再生能源，如太阳能和风能，通过车载能量储存系统将多余的能量存储下来，并在需要的时候向电网供应。

这样不仅能够提高可再生能源的利用效率，还减少了对电力系统的压力。

在V2G模式下，充放电控制方式的研究还面临着一些挑战。

首先是充放电的安全性问题，包括电池的过充和过放问题，以及电网的故障对电动汽车的影响等。

其次是充放电策略的优化问题，如何在车主的需求和电网需求之间取得平衡，实现最优的充放电控制，是一个复杂而艰巨的任务。

基于超级电池电动汽车功率需求的V2G最优时段与电价研究刘耀辉;张宇;王育飞;方陈;方超明【摘要】综合分析了影响超级电池电动汽车充放电需求的若干因素,建立了用户充放电功率需求的最优时段及电价模型.根据汽油与电能的能量密度之比,计算了超级电池的充放电功率;利用马歇尔需求函数确定用户需求电量与放电价格的函数关系,并基于该函数关系建立放电功率需求概率模型.再根据私家车用户的出行特性构建充电功率需求概率模型,利用蒙特卡洛法寻找最优充放时段和放电价格.以上海电网为例,对未来超级电池电动汽车参与V2G的最优时段及电价进行仿真分析.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】5页(P218-222)【关键词】超级电池;V2G;最优充放时段;充放电功率需求曲线【作者】刘耀辉;张宇;王育飞;方陈;方超明【作者单位】上海电力学院,上海200090;上海电力学院,上海200090;国网上海市电力公司电力科学研究院,上海200437;上海电力学院,上海200090;国网上海市电力公司电力科学研究院,上海200437;上海电力学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】U469.72电动汽车是缓解世界污染问题、提高电力系统效率的有效途径[1]。

而能量密度更高、续航里程更远、充放电时间更短的超级电池电动汽车(Ultimate BatteryElectric Vehicle，简称UBEV)是未来电动汽车的发展趋势之一，目前世界上正在研发的超级电池有石墨烯电池、铝空气电池、纳米点电池等。

本文提出一种研究UBEV参与V2G的最优充放时段及电价的方法。

通过引入经济学模型建立放电价格与放电量间的数学关系，采用蒙特卡洛法进行大量的模拟来预测一天内各时间点UBEV充放电需求期望，得到不同最优充放时段下UBEV的的充放负荷曲线，确定单日内V2G的最优充、放时段和放电价格。

1.1 最优充放时段制定的依据最优充放时段应避开车辆出行的早、晚高峰；用[Tz1，Tz2]表示车辆出行早高峰，[Tw1，Tw2]表示车辆出行晚高峰，[Tg1，Tg2]表示最优充电时段，[Tf1，Tf2]表示午间最优放电时段，[Tf1′，Tf2′]表示晚间最优放电时段。

考虑分时电价和电池损耗的电动汽车集群V2G响应成本分析张书盈;孙英云【摘要】为充分探究电动汽车V2G响应的成本费用,在充分考虑峰谷分时电价和电池损耗的基础上,构建了电动汽车集群V2G响应成本评估模型.首先,在考虑电池储能和输出功率的共同约束下,提出了单体电动汽车精细化V2G响应模型;接着,充分考虑V2G响应对不同放电深度下电池寿命的影响,构建了单体电动汽车V2G电池损耗模型;进而,分析峰谷分时电价对电动汽车充电过程的影响,在单体电动汽车V2G电池损耗模型的基础上,从电动汽车集群运营商的角度,构建了电动汽车集群V2G响应成本评估模型;最后,利用算例验证了所提出的电动汽车集群V2G响应成本评估模型有效性,并分析峰谷分时电价和电池损耗对不同时刻V2G响应成本的影响,为电动汽车集群运营商制定用户补偿机制和参与电力市场提供模型基础.%To fully evaluate the vehicle-to-grid(V2G)response cost of electricvehicles(EVs),an evaluation model for V2G response cost of EV aggregator is established considering the peak-valley time-of-use tariffs and battery wear. First,considering the co-constraints of energy storage and power output,a refined individual EV model is proposed for V2G response. Then,considering the impact of V2G response on the battery life cycle with different depths of discharge (DOD),an individual EV battery wear model is developed. Moreover,considering the impact of peak-valley time-of-use tariffs on the charging process of EVs,an evaluation model for the V2G response cost of EV aggregator is developed based on the individual EV battery wear model and from the perspective of EV aggregator operator. At last ,case studies are used to validate the effectiveness of the proposedV2G response cost model of EV aggregator,and the impact of peak-valley time-of-use tariffs and battery wear on the V2G response cost is analyzed. The research in this paper pro?vides a basic model for the EV aggregator operator to realize the compensation mechanism for users and participate in the electricity market.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2017(029)011【总页数】8页(P39-46)【关键词】电动汽车;集群;电池损耗;电动汽车与电网(V2G);响应成本【作者】张书盈;孙英云【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TM92近年来，随着电动汽车EV（electric vehicle）技术的不断发展和成熟，电动汽车由于其低能耗、零排放的巨大优势，在世界范围内快速发展[1-2]。

电动汽车Ｖ２Ｇ在配电系统中实施的成本效益研究潘　迪１　王永婷１　邹以欣１　邓宇旭１　彭筱恩２（１ 国网重庆市电力公司　２ 国网重庆市电力公司市北供电分公司）摘　要：本文旨在利用成本效益分析（ＣＢＡ）研究电动汽车的调度策略，以获得最优规划方案。

电动汽车既可以作为负载，也可以作为分布式能源，这一概念被称为车联网（Ｖ２Ｇ）。

在本研究中，考虑电动汽车的有功功率调度（ＡＰＤ）和无功功率调度（ＲＰＤ），实现了两种调度策略，这两种策略的目标都是通过利用电动汽车的Ｖ２Ｇ操作来最大限度地减少系统中的损失。

此外，从规划的角度对所开发的电动汽车调度策略进行了成本效益分析。

最后，在两种不同的调度策略下，评估了配电系统重构对电网运行和规划的建设性影响，对一个３３总线配电系统进行了仿真，验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：配电系统；Ｖ２Ｇ；有功功率调度；无功功率调度０　引言随着全球对气候变化的日益关注，电动汽车近年来受到了极大的关注。

但是电动汽车日益普及会增加现有电网的运营压力，电动汽车的不协调和随机充电可能会导致配电系统中峰值负载、损耗和电压波动的出现。

文献中有了许多研究，以有效管理电动汽车的充电负荷需求，并将其在配电系统中的影响降至最低。

在这些研究中，将电动汽车作为移动分布式能源，并整合到电力系统中运营较广泛。

主要有两种方式可以利用电动汽车作为系统中的分布式能源，利用车联网（Ｖ２Ｇ）技术，电动汽车在峰值负载时间对电池放电以支持系统，协调充放电调度是为了使负荷曲线变平或最大限度地减少峰值负荷，并通过最大限度地降低充电成本为客户提供便利［１ ３］。

在本文研究中，考虑了基于有功和无功功率调度的电动汽车调度，基于有功功率调度（ＡＰＤ）策略的目标是通过电动汽车的最佳充电和放电来最大限度地减少损失。

基于无功功率调度（ＲＰＤ）策略的目标是协调电动汽车的充电，以创建更均衡的负载分布，并注入电动汽车可用的无功功率，从而将系统中的损耗降至最低。

V2G模式下的电网调峰控制策略研究近年以来,随着我们环境与大气的污染越来越严重,雾霾与温室效应等恶劣天气时有发生,人们对环境与生态问题开始日益关注。

由于电动汽车的进一步发展与其使用清洁能源并且拥有无尾气排放的优势受到了广泛关注。

采用电动汽车与电网的交互技术(V2G)可以解决相关环境与能源的有关问题。

V2G技术指的是电动车在受控充放电的模式下与大电网进行信息与能量的双向流动交换,电池不仅可以从电网中吸收能量并可在电网需要时再将能量再反馈于电网。

随着我们电力用户负荷的高速增长,电网的的峰谷差在逐年增大并且调峰压力在不断增加。

由于可再生能源正被大量接入电网当中,需要其他能源进行补偿可再生能源的不连续性引起的发电波动。

在此大背景下,电动汽车大规模大范围的应用必将成为今后发展的必然趋势。

本文在电动汽车大规模接入的前提下,对电动汽车充放电行为对日负荷曲线的影响进行研究分析,随后通过建模对V2G技术参与电网调峰的控制策略展开研究。

文章首先介绍了课题的来源与意义,在基于以后电动汽车数目与比例会大幅度增涨的前提下进行研究分析。

首先介绍了双向充电技术,并对电动汽车V2G充电电站在结构以及充电功能设计要求展开研究,探讨了电池的裡运行特性与管理方面的技术。

在V2G模式下通过电动汽车日行驶里程与停车需求特性等方面对其行为特性展开分析,之后使用Monte Carlo方法对电动车在三种模型下(不受控充电模式、受控充电模式、V2G模式)对充放电行为进行建模,从而获得各个模式下充放电行为对负荷曲线的影响,得出在V2G模式下可以对电网起到削峰填谷及平抑负荷波动的作用。

在此前提下,文章分别提出了相应规模的电动汽车充放电策略:完成电网高度计划与平抑负荷曲线。

以不同的目标函数与相同的约束条件建立数学模型,以基于了矢量粒子群算法对不同目标下的充放电功充进行优化。

此算法的随机搜索特性与区域分解的特性拥有跳出解的局部最优等优点。

通过两个算例证实了V2G参与电网调峰的可行与有效性。

• 19•V2G（Vehicle to Grid）技术正逐渐受到人们的广泛关注，通过V2G技术不仅使电网经济性得到提升，而且为电动车车主创造收益。

本文首先介绍了电动汽车在V2G模式下三种实现方法，通过阐述电动汽车接入配电网后产生的影响进一步分析了V2G的经济价值和社会价值。

其次通过介绍电动汽车有序充电，论述了有序充电在V2G模式下的必要性。

最后介绍了电动汽车的的电池管理系统BMS,并针对V2G模式下实现用户与配电网双赢做出了美好展望。

随着化石燃料走向枯竭、全球变暖趋势加剧，鼓励人们使用清洁能源将使环境污染程度变小，运行成本降低。

在此背景下，V2G技术正受到人们的广泛关注。

通过V2G，电网的经济性可以得到很大程度的改善，同时为电动车用户创造收益。

因此，世界各国政府纷纷出台了一系列政策支持电动汽车产业的发展。

当电动汽车接入电网时，可以作为用电负荷也可以作为储能电源装置，使其对配电网而言具有双重身份。

在电动汽车大规模普及的背景下，电动汽车无序充电可能会给配电网带来电压下降、线路过载以及能量损耗增大等棘手问题。

通过对电动汽车充放电进行合理的控制，有序调控电动汽车充放电，以实现用户与配电网双赢。

1 V2G的定义及其实现方法V2G是指电动车辆不仅可以作为充电负荷，还可以作为储能设备。

当电动汽车被赋予双重角色后，电动汽车在电网获得能量的同时通过充电站向电网反馈电能。

实际上，目前电网效率不高且成本偏高，容易造成浪费。

V2G系统的主要组成部分有电池管理系统BMS、充放电机、V2G后台管理系统和V2G控制中心。

V2G控制中心是V2G系统的心脏，它可以通过对负荷、风电的预测制定V2G 的充放电计划并发布到各V2G后台管理系统进行汇总；V2G 后台管理系统汇总了电池管理系统通过充放电机所获取的充放电电流、电池容量与荷电状态、电池是否允许充放电等信息。

由于电动汽车种类繁多，采用的供电方式有所不同，为此要实现V2G可以采用集中式，自治式，基于微电网三种方法。