電動汽車充放電模式及策略優化 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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饒嬈，張興平 著

圖書標籤:

• 電動汽車
• 充放電
• 能量管理
• 優化算法
• 電池技術
• 智能電網
• 車輛工程
• 電源技術
• 控製策略
• 新能源汽車

齣版社： 中國經濟齣版社

ISBN：9787513648561

版次：1

商品編碼：12265989

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

頁數：210

字數：179000

編輯推薦

適讀人群 ：對電動汽車行業發展感興趣的廣大讀者

　　《電動汽車充放電模式及策略優化》通過數據調研、模型構建、軟件測算、結果歸納獲得瞭針對電動汽車充換電行為、充換電優化策略、利益鏈利益*大化及利益鏈均衡等相關內容的寶貴成果。希望本書的研究方法及測算結果能成為與誌同道閤的學者們進行學術交流的契機，本書所得結論能為政府部門製定電動汽車發展政策提供些許參考。

內容簡介

　　電動汽車由於其節能減排效益成為瞭未來交通端的重要轉型方嚮。電動汽車的充電行為主要受用戶主導，每一輛電動汽車接入電網都會形成隨機的用電負荷，由於我國電源結構以燃煤為主，隨機的充電行為會造成交通端降低的碳排放轉移到發電端，從而使電動汽車發展的節能減排初衷失去意義。基於此，發展電動汽車需著重研究電動汽車的充電行為。此外，電動汽車充電過程中涉及到多個利益主體，包括發電端、電網端、基礎設施運營商及電動汽車用戶。為瞭使用戶優化充電行為，必須從利益鏈的角度協調各方利益，從而形成外界激勵對用戶的充電行為進行引導。基於不同電動汽車充電模式，通過深入挖掘獲得電動汽車充放電優化策略及形成保障有序充放電的利益鏈協調機製。研究數據均是通過實際調研獲得，收集瞭多個城市電動齣租車實際運營數據，考慮到數據特徵，主要針對電動齣租車的充電行為及充放電優化策略展開研究。

作者簡介

　　饒嬈 管理學博士，博士期間主要從事電動汽車充電策略優化領域的研究，在Applied Energy和Emerging Markets Finance and Trade等期刊發錶學術論文6篇。現就職於電力規劃設計總院，從事電力技術經濟領域的研究和規劃工作。

目錄

目錄

摘要 I

第1章緒論 1

1.1 研究背景及意義 1

1.1.1 我國發展電動汽車的必要性 1

1.1.2 我國電動汽車發展現狀 3

1.1.3 研究意義 4

1.2 國內外研究動態 5

1.2.1 電動汽車充放電對電力係統影響 5

1.2.2 電動汽車有序充放電模式 6

1.2.3 電動汽車與清潔能源協同優化 8

1.2.4 電動汽車充放電電價機製 11

1.2.5 電動汽車充放電運營模式 12

1.2.6 電動汽車利益主體協調優化 13

1.3 主要內容和創新點 14

1.3.1 主要內容 14

1.3.2 創新點 17

第2章電動汽車充電行為及規律擬閤模型 19

2.1 電動汽車充電行為擬閤思路 19

2.1.1 充電行為數據獲取路徑 19

2.1.2 充電規律模型構建思路 20

2.2 電動汽車充電行為分析 22

2.2.1 原始數據處理 22

2.2.2 單因素分析 25

2.2.3 多因素綜閤分析 27

2.3 電動汽車充電一般規律模型及校驗 30

2.3.1 充電起始時間概率分布模型 30

2.3.2 充電曆時概率分布模型 36

2.3.3 充電行為擬閤模型校驗 38

2.4 本章小結 40

第3章電動汽車充電需求及效益分析模型 42

3.1 電動汽車充電需求分析模型 43

3.2 電動汽車充電效益分析模型 45

3.2.1 電網運行效益分析模型 45

3.2.2 碳減排效益分析模型 45

3.3 電動汽車充電效益實例分析 46

3.3.1 基礎數據 46

3.3.2 電網運行效益分析結果 47

3.3.3 碳減排效益分析結果 53

3.4 本章小結 54

第4章直充模式下電動汽車充電優化及效益分析 56

4.1 充電優化路綫 56

4.2考慮不同利益群體的充電優化模型 56

4.2.1 電網視角下充電優化模型 56

4.2.2 運營商視角下充電優化模型 61

4.2.3 用戶視角下充電優化模型 63

4.3 不同充電策略對發電方的影響分析 64

4.3.1 不同充電策略對比 64

4.3.2發電側節能發電調度優化模型 65

4.3.3 案例分析 68

4.4 本章小結 70

第5章換電模式下電動汽車充放電優化及效益分析 72

5.1 換電模式概況 72

5.2 換電模式下充電負荷優化思路 73

5.2.1 換電模式下充電負荷分布 73

5.2.2 有序換電模式構建 74

5.3 有序換電模式對電網端效益分析模型 76

5.3.1 電網運行效益分析指標 76

5.3.2 案例分析 76

5.4 有序換電模式對發電端效益分析模型 78

5.4.1 發電側經濟調度模型 78

5.4.2 案例分析 80

5.5 本章小結 88

第6章基於需求端的換電模式運營經濟性分析模型 90

6.1 直充模式與換電模式對比分析 90

6.1.1 換電模式競爭優勢分析 90

6.1.2 換電模式發展瓶頸分析 91

6.2 運營商經濟性分析模型 91

6.2.1 換電服務潛在運營模式 91

6.2.2 運營商投資成本分析模型 92

6.2.3 運營商邊際收益分析模型 94

6.3 用戶經濟性分析模型 95

6.3.1 用戶充電費用分析模型 95

6.3.2 用戶邊際成本分析模型 98

6.4 實例分析 98

6.4.1 基礎數據 98

6.4.2 運營模式利益對比結果 100

6.4.3 影響因素敏感性分析 101

6.5 本章小結 105

第7章促進有序充放電的利益鏈協調研究 108

7.1 概述 108

7.1.1 利益鏈聯結框架 108

7.1.2 利益方角色定位 109

7.1.3 協調優化路綫 110

7.2 直充模式下各參與方利益優化模型 111

7.2.1 發電方利益優化模型 111

7.2.2 電網方利益優化模型 112

7.2.3 用戶端利益優化模型 114

7.2.4 案例分析 115

7.3 換電模式下各參與方利益優化模型 119

7.3.1 電網方利益優化模型 120

7.3.2 充換電運營商利益優化模型 120

7.3.3 用戶端利益優化模型 121

7.3.4 案例分析 122

7.4 本章小結 126

第8章研究成果與結論 128

參考文獻 131

前言/序言

電池儲能係統在電網中的應用與發展 書籍簡介 本書深入探討瞭現代電力係統中電池儲能技術（Battery Energy Storage Systems, BESS）的廣泛應用、關鍵技術挑戰及其未來發展趨勢。隨著可再生能源並網規模的不斷擴大和電力係統對靈活性的需求日益增加，高效、可靠的儲能技術已成為構建穩定、智能電網的核心要素之一。 第一部分：儲能技術基礎與係統架構 本部分首先係統介紹瞭各類主流儲能技術的工作原理、優缺點及適用場景，重點聚焦於電化學儲能，特彆是鋰離子電池在電網級應用中的特性。 1.1 儲能技術概覽 詳細比較瞭機械儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能）、電磁儲能（如飛輪、超導磁能）、電化學儲能（鋰離子、液流電池、鈉硫電池）和熱儲能等多種技術路徑。分析瞭它們在能量密度、功率密度、響應速度、循環壽命和經濟性等關鍵指標上的錶現差異，為係統設計者提供瞭全麵的技術選型參考。 1.2 鋰離子電池在電網中的特性與挑戰 深入剖析瞭用於電網儲能的鋰離子電池（NMC、LFP等）的電化學行為、熱力學特性和老化機理。著重闡述瞭影響其長期可靠性的關鍵因素，如深度充放電循環、溫度漂移和荷電狀態（State of Charge, SOC）管理。討論瞭如何通過材料科學和電池包設計來提升能量和功率性能，並應對短路、熱失控等安全風險。 1.3 電池儲能係統的集成架構 詳細介紹瞭電網級BESS的典型係統架構，包括電池模塊層、電池管理係統（BMS）、功率轉換係統（PCS）和能源管理係統（EMS）。重點分析瞭雙嚮變流器（PCS）的設計要求，如諧波抑製、電網並網保護、以及與電網同步的控製策略。闡述瞭係統集成中，如何通過閤理的物理布局和電氣連接來優化係統的效率和維護性。 第二部分：電網級儲能係統的關鍵運行模式與功能 本部分聚焦於BESS在現代電力係統中實際執行的多種功能，這些功能是支撐電網可靠運行和優化運行的關鍵所在。 2.1 調峰與削峰填榖（Peak Shaving and Load Shifting） 闡述瞭儲能係統如何通過在低電價時段充電、在高電價時段放電，從而實現經濟效益最大化，並減輕高峰負荷壓力。分析瞭基於市場信號和曆史負荷預測的優化調度模型，包括確定最優充放電窗口和容量分配。 2.2 頻率和電壓支撐（Frequency and Voltage Support） 這是儲能係統最核心的輔助服務功能。詳細講解瞭慣量支撐、一次調頻（Primary Frequency Response, PFR）和二次調頻（Secondary Frequency Response, SFR）的控製原理。探討瞭儲能係統如何利用其毫秒級的響應速度，快速注入或吸收無功功率，有效抑製電網頻率和電壓的瞬態波動，提升係統穩定性。 2.3 可再生能源並網的平滑與棄風棄光抑製 分析瞭風能和太陽能的間歇性對電網的影響。闡述瞭儲能係統如何作為緩衝器，對波動性電源的齣力進行時間上的平滑處理，確保接入電網的功率輸齣麯綫滿足電網調度的要求。討論瞭如何通過實時預測和儲能容量分配，最大限度地消納清潔能源，減少棄風棄光。 2.4 電網可靠性與黑啓動能力 探討瞭儲能係統在電網發生嚴重故障（如大麵積停電）時，提供備用電源和快速恢復電網運行的能力。詳細介紹瞭如何利用BESS的直流特性，實現對特定區域的“孤島運行”（Islanded Operation），並在外部電網恢復後安全地實現再同步（Re-synchronization）和黑啓動（Black Start）流程。 第三部分：能源管理係統（EMS）與智能優化 成功的儲能係統運營高度依賴於先進的能源管理與優化控製策略。 3.1 先進的電池管理係統（BMS） 深入研究瞭BMS在提升電池安全性和壽命中的作用。內容涵蓋瞭高精度的荷電狀態（SOC）、健康狀態（SOH）和剩餘壽命（RUL）的估計算法，如基於擴展卡爾曼濾波（EKF）和神經網絡的方法。重點討論瞭均衡技術（主動與被動均衡）如何確保模組內電池單元的一緻性，從而最大化係統可用容量。 3.2 儲能係統的優化調度模型 介紹瞭用於指導儲能係統運行的數學規劃模型，包括綫性規劃（LP）、混閤整數綫性規劃（MILP）以及考慮不確定性的隨機優化模型。這些模型用於確定在多目標（如利潤最大化、成本最小化、服務質量保障）下的最優充放電決策。分析瞭不同時間尺度（日前、實時）的調度需求和相應的算法實現。 3.3 儲能與柔性負荷、分布式電源的協同控製 隨著微電網和虛擬電廠（VPP）概念的興起，儲能係統需要與其他分布式資源（如分布式光伏、電動汽車充電站）進行協同控製。本章探討瞭如何通過集中式或分層控製結構，實現多能流的耦閤優化，提升區域能源係統的整體效率和自給率。 第四部分：儲能技術的經濟性分析與未來展望 本部分從商業和技術前沿角度，評估瞭儲能項目的投資迴報和社會經濟效益，並展望瞭未來技術發展方嚮。 4.1 儲能項目的全生命周期經濟性評估 詳細分析瞭儲能項目投資的成本構成，包括初始CAPEX（電池、PCS、土建）和運營OPEX（維護、衰減成本）。介紹瞭收益分析方法，包括容量市場收入、輔助服務收入和能源套利收入的測算。通過實例分析，評估瞭不同電價結構和政策支持下儲能項目的財務可行性。 4.2 標準化、政策與法規環境 梳理瞭國際和國內在電網級儲能並網運行、安全規範和市場準入方麵的最新標準與政策導嚮。討論瞭技術標準（如IEC 62619, UL 9540）對係統設計和測試認證的影響，以及有效政策激勵機製（如固定上網電價、績效補貼）對市場培育的關鍵作用。 4.3 前沿技術與係統集成趨勢 展望瞭下一代儲能技術，例如固態電池、鈉離子電池在電網中的潛在應用。同時，深入探討瞭儲能與數字化技術的融閤，包括利用人工智能和大數據進行預測性維護、狀態評估和故障診斷。最後，討論瞭儲能係統在實現電網“碳中和”目標中的戰略地位及其對電力係統重構的深刻影響。

評分☆☆☆☆☆

《電動汽車充放電模式及策略優化》這個書名，在我看來，點齣瞭一個極其重要的技術方嚮。現如今，電動汽車的普及速度是驚人的，但隨之而來的充電基礎設施建設和電網承載能力的問題也日益凸顯。我個人一直認為，解決這些問題，關鍵就在於“充放電模式”的科學設計和“策略優化”。 這本書如果能係統地梳理市麵上已經存在的各種充放電模式，並且對它們進行細緻的分類、對比和分析，那將非常有價值。例如，不同類型的電池（比如三元鋰、磷酸鐵鋰）在充放電時的特性差異，以及這些差異如何影響最佳的充電麯綫。同時，我希望書中能深入探討“策略優化”的內涵，這不僅僅是簡單的“什麼時候充電”的問題，而是涉及到如何考慮電價波動、用戶齣行習慣、電池健康狀態、電網負荷等多種因素，通過精密的算法和控製邏輯，實現能源的最有效利用。 我尤其關注書中是否會提及一些實際的應用案例或者模擬場景，通過這些來展示優化後的充放電策略所帶來的具體效益，比如降低用戶充電成本、延長電池使用壽命，甚至對電網整體運行的積極影響。如果這本書能提供一套可行的、可推廣的優化框架，那將是電動汽車行業的一大福音。

評分☆☆☆☆☆

《電動汽車充放電模式及策略優化》這個書名，讓我感覺它直擊瞭當前電動汽車技術發展中的一個關鍵痛點。作為一名對科技發展充滿好奇的普通讀者，我越來越感受到電動汽車的便利，但同時也對充電這個環節的“學問”感到有些陌生。 我猜測，這本書一定會對市麵上各種各樣的充電方式進行詳細的介紹和分析。從最基礎的交流慢充，到我們日常生活中常見的直流快充，再到可能存在的超級快充，它們各自的原理、效率、對電池的影響，應該都會被一一剖析。而且，“策略優化”這個詞，讓我覺得這本書不僅僅是停留在理論層麵，更重要的是它會提供一些實用的方法和指導。 我想知道，作者會如何幫助我們理解，在不同的時間、不同的電價環境下，選擇什麼樣的充電模式纔最經濟、最有效？是否會涉及到一些關於“削峰填榖”的討論，讓電動汽車在夜間電價低榖時充電，甚至在某些情況下還能“反哺”電網？我對這些能夠提升能源利用效率、降低用戶成本的“優化”方法，抱有極大的興趣，並期待書中能夠有清晰的解答。

評分☆☆☆☆☆

《電動汽車充放電模式及策略優化》這個書名，本身就散發齣一種專業而又極具吸引力的氣息。作為一名對新能源技術有濃厚興趣的讀者，我對這個領域總是充滿瞭探索欲。 我尤其關注的是“策略優化”這部分，這似乎預示著本書不僅僅是對現有充放電模式的羅列和介紹，而是會深入探討如何通過更智能、更高效的方式來管理電動汽車的能源流動。我想瞭解，書中是否會涉及到一些復雜的算法，比如機器學習或者人工智能，來預測用戶的使用需求，分析電網的負荷情況，從而為每一輛電動汽車量身定製最適閤的充放電計劃。 此外，我希望書中能夠解答一些關於電池健康和壽命的疑問。例如，頻繁使用快充是否會對電池造成永久性損害？有哪些充電模式或策略能夠最大程度地延長電池的使用壽命？這些都是我們在日常使用電動汽車時非常關心的問題，如果本書能夠提供科學的解答和實用的建議，那將具有非常高的參考價值。我非常期待這本書能為我打開一扇瞭解電動汽車能源管理新視界的大門。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱《電動汽車充放電模式及策略優化》的書名，我腦海中立刻浮現齣許多與我日常生活息息相關的場景。每天早上醒來，我都要考慮給我的電動汽車充多久的電，纔能滿足我一天的通勤需求，同時又不能讓電費賬單顯得過於驚人。這本書的書名，恰恰觸及瞭這個問題的核心。 我特彆好奇，書中是如何來“優化”這些充放電策略的。是僅僅依靠經驗性的建議，還是會引入更科學、更數學化的方法？比如，它會不會介紹一些關於電池“健康度”的概念，以及如何通過特定的充電模式來最大限度地延長電池的實際使用壽命，而不是僅僅追求最快的充電速度？ 此外，隨著智能傢居和物聯網技術的發展，我預感這本書可能會探討電動汽車與智能電網的深度融閤。這是否意味著，未來的充電不再是簡單地插上插頭，而是可以與傢庭的能源管理係統、甚至整個城市的電網進行互動？這本書會不會為我揭示這些令人興奮的可能性，並且提供一些實際的操作思路，讓我能夠更好地理解和利用電動汽車的能源屬性，而不隻是將其視為一個簡單的交通工具？

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就讓人眼前一亮，《電動汽車充放電模式及策略優化》。我一直對電動汽車領域的發展非常關注，尤其是充放電這個關鍵環節，它直接關係到電池的壽命、電網的穩定以及用戶的便利性。雖然我還沒有來得及深入閱讀這本書，但僅僅從書名來看，我就能想象到其中蘊含著大量前沿的理論知識和實用的技術細節。 我特彆好奇作者將如何深入淺齣地解析各種充放電模式，比如涓流充電、快充、慢充，以及它們各自的優缺點，又在什麼場景下最適閤應用。更讓我期待的是，書中是否會涉及到智能充電、V2G（Vehicle-to-Grid）等更高級的概念。V2G技術允許電動汽車不僅從電網獲取電力，還能在需要時將電迴饋給電網，這對於緩解電網峰榖負荷、提高可再生能源利用率具有革命性的意義。作者在策略優化方麵，是否會運用到機器學習、深度學習等先進算法，來動態調整充放電策略，以達到最優化的效果？這些都是我非常感興趣的問題，也期待這本書能給我帶來啓發和答案。