电动汽车短期负荷预测研究(附件)【字数：11396】
摘 要伴随着汽车产业的高速发展，汽车带来的环境污染、能源短缺和安全等方面的问题越来越突出。为了经济的可持续发展，电动汽车应运而生。电动汽车以充电电池为主要动力，以充电桩作为能量补给。少数电动汽车充电并不会影响电网的正常运行，但是大规模充电负荷接入电网会对电网的正常运行和合理控制带来挑战。本文主要总结电动汽车充电的相关知识，并且比较3种充电电池的工作特性以及未来的发展趋势。在对电动汽车充电负荷建模时，需要充分考虑充电功率，起始充电时间以及电动汽车的规模等因素的影响，并依次对上述因素说明。使用蒙特卡洛模拟法计算电动汽车充电负荷，预测未来电动汽车的充电负荷曲线，并分析电动汽车充电对电网的影响。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的研究背景与意义 1
1.2国内外电动汽车发展现状 2
1.2.1国外电动汽车发展现状 2
1.2.2国内电动汽车发展现状 3
1.3本文主要工作 3
第二章 电动汽车充电及接入电网分析 5
2.1电动汽车类型 5
2.1.1纯电动汽车 5
2.1.2混合动力电动汽车 5
2.1.3燃料电池电动汽车 6
2.2电动汽车充电模式 6
2.2.1常规充电模式 6
2.2.2快速充电模式 7
2.2.3更换电池组 7
2.3电动汽车对接入电网的影响 8
第三章 电动汽车负荷影响因素分析 9
3.1电动汽车动力电池特性 9
3.1.1锂离子电池 9
3.1.2镍氢电池 10
3.1.3铅酸电池 10
3.2电动汽车的用户行为 11
3.3电动汽车的市场规模 11
第四章 电动汽车充电负荷模型建立 13
4.1蒙特卡洛模拟法 13
4.2电动汽车短期充电负荷建模 13
4.3算例分析 14
4.4仿真分析 18
4.5仿真结果 21
第五章 结束语 22
5.1总结 22
5.2展望 22 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
致 谢 23
参考文献 24
附录 26
第一章 绪论
1.1课题的研究背景与意义
20世纪70年代全球三次石油危机爆发后，使得世界各国开始研究能够代替石油的其他能源，包括太阳能，电能，水能，风能等。但之后随着能源危机的远去，石油价格开始下调，又因为电动汽车技术难关太大，开发和生产成本又很高，使得电动汽车的产业化失去了方向，从而电动汽车的发展又走入了低谷。20世纪80年代，随着全球汽车保有量的不断增加，不可再生的石油资源被过度使用，燃油汽车产生的废气对环境的污染也日益增加。因此，开发和使用新能源且对环境零污染的电动汽车迫在眉睫。随后各跨国汽车公司也一直积极研发各类电动汽车。我国在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力，并取得了一系列科研成果[1]。但是,迄今为止，这些科研成果真正能转化为产品，并实现产业化生产的项目并不多。国外大汽车公司投入远比我国更多的资金和人力，已投入批量生产的电动汽车产品也寥寥无几。随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、温室效应的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，电动汽车具备以下几种优点，也成为全球汽车技术产业的研究重点[2]。
1、电动汽车可以更好地解决城市环境污染的问题
电动汽车的电源（蓄电池、燃料电池、超级电容）本身不排放有毒气体。充电所用的电力可以来自新能源，如水能、核能、风能、地热、潮汐等。并且大多数电厂都建在距离城市较远的地方，所以相对来说对于居民的危害较少。此外，电厂的煤燃烧都是固定集中排放，燃烧过程所产生的有毒物质也比较好控制，且较易清除。正是如此，电动汽车也被称之为绿色汽车。
2、电动汽车可以解决汽车对石油资源的依赖问题
电动汽车主要用汽车供电电池、飞轮电池、燃料电池、太阳电池和汽车发电机组等。水能、风能、潮汐能、核能、地热、太阳能等丰富的能源都可以充分转化成蓄电池充电所需要的电能。换言之，电动汽车对于石油资源的依赖性很小，并且可以节省的大量石油资源，从根本上缓解了依赖石油的压力。
3、电动汽车可以节约大量能源
电动汽车可利用晚间富余的电力对蓄电池进行充电，从而避免富余电力的不合理使用，提高电网电能的利用率。在电动汽车减速时，或者下坡时，不用机械制动，而是把电动机转化为发电机状态，把所发的电反送到蓄电池，实现能量反馈，进一步提高了电能的利用率。
1.2国内外电动汽车发展现状
1.2.1国外电动汽车发展现状
1、美国
美国是全球汽车工业领域发展最快的国家，虽然汽车的产量以及保有量均位居世界前列，但是美国也是石油消耗量和汽车污染物的排放量大国。为提高汽车制造产业的竞争力，加快发展混合动力的电动汽车。美国克林顿政府于1993年提出了PNGV（Partnership for a New Generation of Vehicles）计划，但是由于混合动力电动汽车的成本很高，难以大规模投入市场。虽然PNGV计划已经成为历史，但是该计划所取得的成就对美国乃至全世界的电动汽车发展具有深远的意义。到2002年布什政府正式提出FreedomCAR（Freedom Cooperative Automotive Research Partnership Plan）计划，用以代替PNGV计划。目标是开发出无污染、燃料能量转换效率高、成本具有竞争力、燃料增加方便的燃料电池电动汽车，开发出排放达到或者低于排放标准、成本具有竞争力的内燃机/电动机混合动力电动汽车。但是，燃料电池的理想燃料——氨，在制备、存储等方面存在许多技术困难，使得电动汽车的发展又陷入了瓶颈。直到2009年，奥巴马政府投资24亿美元用于支持电动汽车的发展，同时宣布停止支持燃料电池的研发。表明了美国在电动汽车领域的研究重点又从燃料电池车回到了电动汽车上。奥巴马政府并于2016年宣布拿出45亿美元专享贷款和担保，并制定一系列指导性原则，促进电动汽车充电基础设施建设。截止2016年底，美国电动汽车保有量为53万辆，其中纯电动汽车约28万，插电式混合动力为25万，预计到2020年美国电动汽车保有量将达到180万辆。中商产业研究院数据表明，2016年美国全年的累计电动车销量159139辆，占2016年全球销量的23.95%。与2015年相比增长了37%。尤其是插电式混合动力电动汽车，其销量占全世界的70％。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的研究背景与意义 1
1.2国内外电动汽车发展现状 2
1.2.1国外电动汽车发展现状 2
1.2.2国内电动汽车发展现状 3
1.3本文主要工作 3
第二章 电动汽车充电及接入电网分析 5
2.1电动汽车类型 5
2.1.1纯电动汽车 5
2.1.2混合动力电动汽车 5
2.1.3燃料电池电动汽车 6
2.2电动汽车充电模式 6
2.2.1常规充电模式 6
2.2.2快速充电模式 7
2.2.3更换电池组 7
2.3电动汽车对接入电网的影响 8
第三章 电动汽车负荷影响因素分析 9
3.1电动汽车动力电池特性 9
3.1.1锂离子电池 9
3.1.2镍氢电池 10
3.1.3铅酸电池 10
3.2电动汽车的用户行为 11
3.3电动汽车的市场规模 11
第四章 电动汽车充电负荷模型建立 13
4.1蒙特卡洛模拟法 13
4.2电动汽车短期充电负荷建模 13
4.3算例分析 14
4.4仿真分析 18
4.5仿真结果 21
第五章 结束语 22
5.1总结 22
5.2展望 22 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
致 谢 23
参考文献 24
附录 26
第一章 绪论
1.1课题的研究背景与意义
20世纪70年代全球三次石油危机爆发后，使得世界各国开始研究能够代替石油的其他能源，包括太阳能，电能，水能，风能等。但之后随着能源危机的远去，石油价格开始下调，又因为电动汽车技术难关太大，开发和生产成本又很高，使得电动汽车的产业化失去了方向，从而电动汽车的发展又走入了低谷。20世纪80年代，随着全球汽车保有量的不断增加，不可再生的石油资源被过度使用，燃油汽车产生的废气对环境的污染也日益增加。因此，开发和使用新能源且对环境零污染的电动汽车迫在眉睫。随后各跨国汽车公司也一直积极研发各类电动汽车。我国在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力，并取得了一系列科研成果[1]。但是,迄今为止，这些科研成果真正能转化为产品，并实现产业化生产的项目并不多。国外大汽车公司投入远比我国更多的资金和人力，已投入批量生产的电动汽车产品也寥寥无几。随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、温室效应的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，电动汽车具备以下几种优点，也成为全球汽车技术产业的研究重点[2]。
1、电动汽车可以更好地解决城市环境污染的问题
电动汽车的电源（蓄电池、燃料电池、超级电容）本身不排放有毒气体。充电所用的电力可以来自新能源，如水能、核能、风能、地热、潮汐等。并且大多数电厂都建在距离城市较远的地方，所以相对来说对于居民的危害较少。此外，电厂的煤燃烧都是固定集中排放，燃烧过程所产生的有毒物质也比较好控制，且较易清除。正是如此，电动汽车也被称之为绿色汽车。
2、电动汽车可以解决汽车对石油资源的依赖问题
电动汽车主要用汽车供电电池、飞轮电池、燃料电池、太阳电池和汽车发电机组等。水能、风能、潮汐能、核能、地热、太阳能等丰富的能源都可以充分转化成蓄电池充电所需要的电能。换言之，电动汽车对于石油资源的依赖性很小，并且可以节省的大量石油资源，从根本上缓解了依赖石油的压力。
3、电动汽车可以节约大量能源
电动汽车可利用晚间富余的电力对蓄电池进行充电，从而避免富余电力的不合理使用，提高电网电能的利用率。在电动汽车减速时，或者下坡时，不用机械制动，而是把电动机转化为发电机状态，把所发的电反送到蓄电池，实现能量反馈，进一步提高了电能的利用率。
1.2国内外电动汽车发展现状
1.2.1国外电动汽车发展现状
1、美国
美国是全球汽车工业领域发展最快的国家，虽然汽车的产量以及保有量均位居世界前列，但是美国也是石油消耗量和汽车污染物的排放量大国。为提高汽车制造产业的竞争力，加快发展混合动力的电动汽车。美国克林顿政府于1993年提出了PNGV（Partnership for a New Generation of Vehicles）计划，但是由于混合动力电动汽车的成本很高，难以大规模投入市场。虽然PNGV计划已经成为历史，但是该计划所取得的成就对美国乃至全世界的电动汽车发展具有深远的意义。到2002年布什政府正式提出FreedomCAR（Freedom Cooperative Automotive Research Partnership Plan）计划，用以代替PNGV计划。目标是开发出无污染、燃料能量转换效率高、成本具有竞争力、燃料增加方便的燃料电池电动汽车，开发出排放达到或者低于排放标准、成本具有竞争力的内燃机/电动机混合动力电动汽车。但是，燃料电池的理想燃料——氨，在制备、存储等方面存在许多技术困难，使得电动汽车的发展又陷入了瓶颈。直到2009年，奥巴马政府投资24亿美元用于支持电动汽车的发展，同时宣布停止支持燃料电池的研发。表明了美国在电动汽车领域的研究重点又从燃料电池车回到了电动汽车上。奥巴马政府并于2016年宣布拿出45亿美元专享贷款和担保，并制定一系列指导性原则，促进电动汽车充电基础设施建设。截止2016年底，美国电动汽车保有量为53万辆，其中纯电动汽车约28万，插电式混合动力为25万，预计到2020年美国电动汽车保有量将达到180万辆。中商产业研究院数据表明，2016年美国全年的累计电动车销量159139辆，占2016年全球销量的23.95%。与2015年相比增长了37%。尤其是插电式混合动力电动汽车，其销量占全世界的70％。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/870.html
