规模化电动汽车有序充电控制策略的研究

程艳辉

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/j.cnki.37-1222/t.2016.07.062

0 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。然而，电作为电动汽车的驱动能源，面对这个快速发展的社会，很容易出现无序充电行为，一旦电动汽车出现无序充电行为，势必就会增加电网运行付费，尤其是碰到电网高峰时期，对电网运行安全造成威胁。为此，为了保证电网正常运行，满足电动汽车用户的需求，针对电动汽车充电行为，必须采取有效的措施确保电动汽车有序充电。

2 规模化电动汽车有序充电控制策略

2.1 加大宣传，提高认识

尽管电动汽车有着巨大的便利，电动汽车需要电能才能驱动，而当前电动汽车用户而言，对电动汽车有序充电还没有足够的认识，在他们的严重，只要为了驱动电动汽车，就会肆意的充电，一旦出现这种行为，就会对电网安全运行造成威胁。为此，相关部门要加大电动汽车用户对电动汽车有序充电的认识，利用多种途径，如广播、网络、电视、报纸等途径，进行宣传，提高电动汽车对电动汽车有序充电的认识，进而规范他们的充电行为，避免给电网运行造成威胁[1]。

2.2 加大智能电网技术的应用

电动汽车规模化的发展，势必会对电网运行产生威胁，电动汽车的增加，对电的需求也在增加，极有可会增加电网负荷高峰，甚至会超出局部配电网的承受能力，进而影响到电网电能质量以及电网运行安全。而智能电网技术作为一种有效的有序充电控制方法[2]，利用智能电网技术，电网可对电动汽车充电进行管理，一方面可以有效地避免电动汽车对电网运行的影响，另一方面还可以利用电动汽车的灵活性，提高电网的运行效率。在智能电网控制电动汽车充电过程中，通过智能技术，可以全面分析电动汽车与电网的双向能量转换（V2G）后的所需的电能，提高电网的稳定性和经济性。

2.3 多层级多目标的控制

规模化电动汽车有效充电控制是一项重要的工作，它不仅关系到电动汽车用户的利益，同时也关系到电网的正常运行。长期以来，在电动汽车有序充电控制工作中，有序充电控制需要时单方面，主要是针对用户，对用户进行管理，而在电动汽车规模化发展的环境下，这种单方面的控制策略很显然已经难以起到效果。为了更好地控制规模化电动汽车有序充电，管理部门开始实行多层级多目标的控制方法，它不仅包括了用户层，同时也包括了配电网层、电网管理层等多个层面，在多层级多目标的控制过程中其中，电网管理层的控制是在区域电网中，通过电价信号对电动汽车的充放电进行引导，帮助实现电力供需平衡，或者通过中间平台对分散电动汽车的充放电能力进行聚合，参与广域电网的调度运。通过多层级多目标控制，可以有效地绵绵电网充电高峰的出现，减少电网运行负荷，保证电网电能质量[4]。

2.4 价格控制

为确保规模化电动汽车有序充电，可通过电力市场来进行控制，采用电力价格机制引导用户主动调节充电行为从而实现利益最大化。首先，可以采用分时电价，根据电网负荷变化情况见每天24小时划分高峰、平段、低谷等多个时段，对不同的时候制定不同额店家水平，通过这种方法来激励电动汽车用户合理安排充电时间，削峰填谷，提高利用效率。其次，可以采用阶梯电价，把户均用电量设置为若干个阶梯分段或分档次定价计算费用，进而更好地引导电动汽车用户进行有序充电[4]。

3 结语

规模化电动汽车的发展，一方面推动了我国社会经济的发展，另一方面也给我国电网运行带来一定的隐患。电动汽车的驱动能源是电源，而电动汽车接入电网充电存在着时间和空间上的不确定性，会对电网运行造成威胁，影响到电网电能质量。为了满足电动汽车用户的需求，保证电网的正常运行，相关部门就必须采取有效的控制措施，对电动汽车充电进行控制，确保电动汽车有序充电，进而促进电动汽车用户与电网的协调发展。

参考文献：

[1]张聪，许晓慧，孙海顺，周鑫.基于自适应遗传算法的规模化电动汽车智能充电策略研究[J].电力系统保护与控制，2014（14）：19-24.

[2]徐智威，胡泽春，宋永华，张洪财，陈晓爽.基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略[J].中国电机工程学报，2014（22）：3638-3646.

[3]孙晓明，王玮，苏粟，姜久春，徐丽杰，何宣虎.基于分时电价的电动汽车有序充电控制策略设计[J].电力系统自动化，2013（01）：191-195.

[4]王建，吴奎华，刘志珍，吴奎忠，孙伟.电动汽车充电对配电网负荷的影响及有序控制研究[J].电力自动化设备，2013（08）：47-52.