集中充电站的峰谷调控策略：数学模型与优化算法

本文主要探讨了集中充电站参与配电网峰谷调控的策略与方法，特别是在电动汽车充换电服务网络背景下，如何优化调度以减轻电网负荷波动。 文章首先介绍了电动汽车的发展背景及其对环境和电网的影响。随着电动汽车的普及，电网负荷峰谷差加大，对电网的稳定运行带来挑战。集中充电站作为新型的调控手段，因其快速响应、高效率、低损耗和经济效益显著等特点，成为一种理想的解决方案。 接着，文章指出现有研究主要集中在电动汽车有序充电策略，而忽视了其作为电网能源供应的角色。同时，现有研究未充分考虑电动汽车的充放电方向约束，这在实际操作中会导致效率低下和经济性差的问题。 在此基础上，文章以杭州市的电动汽车充换电服务网络为例，构建了一个包括动力电池充放电方向约束、充放电功率约束和荷电状态约束的数学模型，旨在最小化负荷波动。为了解决高维优化问题，作者提出了一种基于子矢量的改进粒子群优化算法。该算法通过将高维问题分解为多个低维问题，减少了陷入局部最优的风险。尽管原始问题不具备可分性，但通过预设条件，使得问题满足可分性要求。 最后，通过案例分析，验证了提出的算法在寻找集中充电站参与配电网峰谷调控最优策略方面的有效性。该策略不仅有助于降低电网峰负荷，还能提高谷负荷，从而实现更理想的峰谷调控效果。 本文为集中充电站参与配电网峰谷调控提供了理论依据和优化方法，对于推动电动汽车与电网的互动以及提升电网运营效率具有重要意义。未来的研究可以进一步探究如何在实际系统中实施这些策略，以及如何解决V2G技术的实际应用问题。