开题报告_566

西南交通大学电气工程学院本科毕业设计（论文）开题报告毕业设计论电动汽车充放电概率建模及控制策略研究文题目学生姓名学生学号校内指导教学生专业师姓名校外指导教校外毕业实师姓名习单位

1.设计任务书（有（无

2.外文资料翻译（完成（未完成资料情况

3.毕业设计指导日志（认真填写（未填写1选题意义由于电动汽车不仅环保，而且具有巨大的经济效益，国家和企业都在大力发展电动汽车产业计划到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆，而到2030年，电动汽车的充电总负荷将达到全国高峰负荷时的10%o电动汽车作为未来出行的新型交通工具，可以作为普通负荷由电网充电，也可以作为分布式电源向电网放电；若其大规模并入电网进行无序充电将会对电网负荷造成较大波动，若大规模电动汽车作为大容量储能设备的潜能不被很好利用对智能电网的建设也将带来不利影响而合理的电动汽车的充放电功率概率模型和电动汽车充放电控制策略对电网的调度、对缓解负荷的波动有重要作用基于此，本文建立电动汽车的充放电功率概率模型，研究电动汽车充放电的控制策略，对充分发挥电动汽车对电网的积极作用给予指导毕业2研究现状设计目前对电动汽车负荷的建模主用是集中在两方面，一方面是对由电网到电动汽车的单论文向能量流动进行充电功率建模，另一方面是对电动汽车到电网的双向能量流动选题意义vehicle-to-grid,V2G进行充放电功率建模在单向充电模式下的建模目标是准确地描述出和研汽车的行驶特性和电动汽车的电池特性对电网的影响，或者是通过对电动汽车的有序充电来究现状缓解电网负荷波动建立V2G模式下的充放电功率概率模型的目的有微电网中平滑地接受大规模的风电和光伏放电，对电网负荷起到“削峰填谷”的作用，提高电力系统的电压和频率稳定性，提高配电网的可靠性等然而现有的充放电控制策略，没有考虑不同类型电动汽车的行驶特性利电池特性，并准确地描述实际的用户行驶需求，以此来充分利用电动汽车的充放电时段，并调动电动汽车用户参与到电网调度的积极性，最终对电网起到削峰填谷作用1对电动汽车的行驶特性进行建模2通过查阅文献，得到不同类型电动汽车行驶里程的概率分布，出行开始时间的概率分布，电动汽车出行结束时间的概率分布，进而对电动汽车的行驶特性进行全面的分析4通过了解行业的相关规范和电动汽车的电池类型，确定电池荷电状态的上限值和下限值，对电池容量的概率分布、单个电池充放电功率的概率分布进行建模本课题主确定V2G模式下电动汽车充放电的控制策略要研究内5根据城市电网负荷的时变模型，通过对城市日负荷的变化规律的研究并根据不同容6类型电动汽车的行驶特性和电池特性分别确定充放电时段，最终确定以减小电网负荷波动为目的电动汽车充放电控制策略3对电动汽车的电池特性进行建模7在实际电网日负荷曲线中对不同类型电动汽车充放电的控制策略进行验证根据电网日负荷的实际数据，在不同的电动汽车保有量，不同的行驶特性下分析对电网负荷波动的影响，以此验证电动汽车充放电控制策略的可行性根据电网日负荷的实际数据，在不同的电动汽车保有量，不同的行驶特性下分析对电网负荷波动的影响，以此验证电动汽车充放电控制策略的可行性文献综述

①早在上世纪90年代，美国特拉华大学的威利特顿博士Dr.Willet.Kempton为首的一个V2G团队一直在进行持续的研究在文献［1］中，Kempton通过对V2G在不同电力市场的成本和收益的定量计算，分析出V2G最重要的用途是快速响应的高质量电力服务；但是文中没有进一步阐明电动汽车的使用特性和V2G模式的具体运用策略

②电动汽车的行驶特性建模方面

③文献⑵通过对2001年全美家用车辆的调查结果National HouseholdTravel Survey,NHTS进行分析，得到了车辆最后一场出行结束时刻和日行驶里程的概率分布，客观地地描述了乘用车在使用上的随机性和灵活性；不足之处在于对汽车行驶特文性的描述仍过于粗略，无法得知乘用车更多的行驶细节，也没用对公务用车等具献有固定行驶特性的车辆的行为进行建模文献［3］中给出了首次出行开始时刻综述的概率分布，这对于描述电动汽车24小时的行驶状态提供了更多的信息；文中、参将全天的出行等效为往返两次，每次行驶的里程为日行驶里程的一半，这使得建考模更能反映汽车真实的行驶状态然而，首次出行时刻的概率分布缺乏依据，每文献天行驶两次的假定也使得建模与真实的行驶状况仍存在差异文献⑷中的行驶特性建模依据2000年英国时间使用调查the UKTime UseSurvey,UKTUS提供的私用车辆在工作日24小时各时刻不被使用的概率分布统计，文中对行驶特性的建模能较为真实地反映实际的汽车行驶状态

④电动汽车的电池特性方面5电动汽车的电池特性主要包括电池容量、电池充放电功率、电池的荷电状态Stateof Charge,SOC不同类型的电池有着不同的电池特性，为了能描述大量电动汽车进行V2G服务的功率概率模型，需要对电池特性的概率分布建立模型在许多文献中如文献［3］都认为大量的电动汽车充放电功率都是相同的，这与实际情况比不相符文献⑵认为大量电动汽车充电功率的服从均匀分布，单台电动汽车的充电功率是恒定的，这考虑到了市场上不同类型电动汽车电池的差异，只是这种差异被简单化的处理了文献［4］和文献［5］都认为电动汽车的充放电功率是与EV功率需求和充放电成本变化相关的电气量，这与智能电网的调度策略相适应深度的充电和放电都会影响EV电池的使用寿命，因此设置荷电状态SOC的上下限制是十分必要的文献⑹认为SOC的上下限值是

0.2和

0.8,许多文献也是沿用这两个限值，文献⑶设置为了满足临时购物、紧急就医等计划外的行驶需要而保留的备用里程，将备用里程对应的荷电状态也计及到了上下限制的设定文献［4］提到了不同的充电电流会影响到电池的实际使用容量，但是文献本身并没有考虑到这一点对充放电行为的影响6电动汽车充放电的控制策略方面文献［11］建立了V2G模式下以提高供电可靠性为目标的插电池混合动力汽车的充放电控制策略，并对建立了充放电功率概率模型；但是文中在充放电的控制策略上采取固定的充放电时间段，假定充放电的开始时刻服从均匀分布过于理想化，文中也没有给出详细的设定初始荷电状态的方法文献［12］建立了以总发电成本最小的电动汽车充电负荷动态概率模型，文中对充电功率的建模方法为解析法，提高了建模的效率并且便于理解；而文中对开始充电时刻等效为最后一次出行结束后延时固定时间进行依然过于理想化，没有考虑电池的深度放电与充电对电池寿命的不利影响文献⑷建立了一个V2G模式下考虑当前荷电状态、时变的阶梯电价和电动汽车充电需求的电池能量调度策略，这种调度策略能为电网运营者和车主创造更多的收益；然而文中没有说明制定的分时电价的合理性，也没有论述如何根据固定的汽车行驶概率来得到时变的汽车行驶状态概率分布曲线文献［3］阐述了在微网中考虑购电成本、微网内部各元件运行成本和微网运行收益以及各时刻电动汽车行驶状态的V2G调度策略，充分地考虑到了在微电网中电动汽车与微型燃气轮机等分布式电源的相互配合来降低发电成本参考文献

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596.第一部分确定电动汽车的行驶特性和电池特性（3周）第二部分确定城市电网的日负荷特性（2周）第三部分熟练掌握MATLAB与概率分布相关的编程（4周）第四部分在算例中对电动汽车的控制策略进行验证（4周）第五部分分析仿真结果，验证所选方法的正确性，完成毕业设计论文（3周）本毕业设计拟采用的技术路线基础理论学习——MATLAB建模仿真——算例结果分析指导教师意见指导教师签字年月日专家组评审意见专家组组长签字年月日填写说明本报告书可打印，签名须手写，如表格容量不够,可根据内容增加页数，但不得随意删减项目.。