随着电动汽车的快速发展，其大规模接入电网充电将会对电力系统的安全和经济运行带来显著影响。电动汽车与电网互动不仅可降低其影响，还可提高电力系统运行的安全性、经济性和消纳可再生能源发电的能力。第1章为绪论，然后本书系统地阐述电动汽车与电网互动的基本方式、实施架构、控制与电价引导策略，包括三大部分：第一部分(第2、3章)介绍电动汽车充电站和换电站的有序充电策略；第二部分(第4～6章)主要探讨大规模电动汽车与电网互动实现削峰填谷的控制策略，控制的模式包括分层式、分布式和电价引导；第三部分(第7～9章)主要涵盖电动汽车参与电网的运行优化调度，为电网提供调频和备用服务的控制策略等内容。
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前言
常用缩写和符号表
第1章 绪论 1
1.1 电动汽车的发展历程 1
1.2 电动汽车接入电网带来的挑战与机遇 3
1.2.1 电动汽车对电网的影响与挑战 3
1.2.2 电动汽车对电网的机遇 4
1.3 电动汽车的电能补给 5
1.3.1 电能补给方式 5
1.3.2 电动汽车动力电池的充电过程 6
1.4 电动汽车与电网互动的原理和潜力分析 7
1.4.1 电动汽车与电网互动的原理 7
1.4.2 电动汽车与电网互动的潜力 9
1.5 电动汽车与电网互动的研究概述 10
1.5.1 电动汽车与电网互动的方式与目标 10
1.5.2 电动汽车与电网互动的控制策略 13
1.6 本章小结 14
参考文献 14
第2章 电动汽车充电站的有序充电策略 18
2.1 概述 18
2.2 电动汽车充电站有序充电 18
2.2.1 优化模型 19
2.2.2 异常处理 21
2.2.3 控制流程 21
2.2.4 算例分析 21
2.2.5 有序充电优化模型扩展 27
2.3 含储能的快速充电站有序充电 28
2.3.1 控制策略 29
2.3.2 优化模型 30
2.3.3 控制流程 32
2.3.4 算例分析 33
2.4 含光伏和储能的充电站有序充电 39
2.4.1 考虑光伏出力预测误差的随机优化模型 40
2.4.2 随机优化模型的求解 42
2.5 本章小结 43
参考文献 43
第3章 电动汽车换电站的有序充电策略 44
3.1 电动汽车换电模式及运营 44
3.1.1 充换电模式 44
3.1.2 集中充电统一配送模式 44
3.1.3 基于库存管理理论的配送需求制定方法 45
3.2 换电站基本的有序充电优化方法 46
3.2.1 优化目标 46
3.2.2 第一阶段优化模型 46
3.2.3 第二阶段优化模型 50
3.2.4 求解流程 51
3.3 电动公交充换电站的运行优化 51
3.3.1 换电需求分析 52
3.3.2 换电顺序优化 54
3.3.3 站内电池组的充电优化 56
3.3.4 不确定因素的处理方法 58
3.3.5 算例分析 58
3.4 电动公交充换电站的备用电池优化配置 65
3.4.1 等年值优化目标 65
3.4.2 年度现金流 66
3.4.3 备用电池资产现值 67
3.4.4 每年的运营成本 67
3.4.5 备用电池的固定资产净残值 67
3.4.6 确定性优化模型 68
3.4.7 不确定性优化模型 69
3.4.8 算例 72
3.5 本章小结 80
参考文献 81
第4章 大规模电动汽车有序充电的分层式控制 82
4.1 大规模电动汽车的分层协调控制架构 83
4.1.1 两层控制架构 83
4.1.2 三层控制架构 84
4.2 充电需求集总模型 85
4.3 两层有序充电控制策略 88
4.3.1 上层控制中心实时协调控制策略 88
4.3.2 充(换)电站内的实时协调控制策略 89
4.4 三层控制策略 90
4.4.1 省级控制中心的日前协调控制策略 90
4.4.2 市级控制中心的实时协调控制策略 92
4.4.3 充(换)电站内的实时协调控制策略 92
4.4.4 三层协调控制策略实施流程 93
4.5 算例分析 93
4.5.1 对比策略 95
4.5.2 结果分析 95
4.6 考虑放电的分层式控制策略 98
4.6.1 可调控范围的集总模型 98
4.6.2 分层有序充放电控制策略 99
4.7 本章小结 101
参考文献 102
第5章 大规模电动汽车有序充电的分布式控制 103
5.1 分布式控制的典型模式 103
5.1.1 有协调中心的分布式控制 103
5.1.2 无协调中心的分布式控制 104
5.1.3 完全分布式控制 105
5.2 基于概率转移矩阵的电动汽车分布式控制策略 105
5.2.1 有序充电实现削峰填谷的基本模型 106
5.2.2 控制策略流程 107
5.2.3 当前充电负荷与期望充电负荷计算方法 108
5.2.4 概率转移矩阵计算方法 109
5.2.5 概率转移矩阵的本地修正方法 112
5.2.6 算法收敛性分析 116
5.2.7 算例仿真 118
5.3 分层与分布式相结合的有序充电 123
5.3.1 采用混合控制模式的有序充电架构 123
5.3.2 有序充电优化模型 124
5.3.3 有序充电控制算法流程 127
5.3.4 算例仿真 128
5.4 本章小结 134
参考文献 135
第6章 电动汽车有序充电的电价引导方法 136
6.1 不同博弈主体目标与假设条件 137
6.2 博弈情景下电价引导电动汽车削峰填谷 138
6.2.1 博弈情景模型 138
6.2.2 博弈情景下激励相容电价的充分必要条件推导 140
6.2.3 博弈情景的电动汽车有序充电指导方法 143
6.2.4 算例仿真 147
6.3 合作情景下电价引导电动汽车削峰填谷 149
6.3.1 合作情景模型 149
6.3.2 合作情景下激励相容电价的充分必要条件推导 150
6.3.3 合作情景下电动汽车充电滚动优化方法 153
6.3.4 算例仿真 154
6.4 本章小结 157
参考文献 157
第7章 电动汽车参与电力系统优化调度 159
7.1 考虑电动汽车有序充电的配电网运行优化 159
7.1.1 优化模型 159
7.1.2 求解算法 163
7.1.3 算例仿真 166
7.2 考虑三相负荷平衡的配电网运行优化 170
7.2.1 三相模型目标函数170
7.2.2 权重系数的确定 172
7.2.3 三相模型约束 173
7.2.4 三相前推回代法 174
7.2.5 考虑三相负荷平衡的有序充电算法流程 175
7.2.6 考虑三相负荷平衡的算例仿真 175
7.3 考虑大规模电动汽车充放电的机组组合模型与方法 179
7.3.1 机组组合模型 179
7.3.2 算例仿真 183
7.4 本章小结 193
参考文献 193
第8章 电动汽车参与电力系统调频技术 195
8.1 电动汽车参与电力系统一次调频 195
8.1.1 电动汽车参与一次调频面临的问题 195
8.1.2 电动汽车一次调频系统框架 197
8.1.3 电动汽车一次调频原理 198
8.1.4 电动汽车一次调频控制策略 200
8.1.5 理想互联电网仿真 204
8.1.6 实际互联电网仿真 212
8.2 电动汽车参与电力系统二次调频 214
8.2.1 电动汽车参与二次调频面临的问题 214
8.2.2 电动汽车参与二次调频控制的系统框架 216
8.2.3 电动汽车参与二次调频原理 217
8.2.4 电动汽车参与二次调频的控制策略 218
8.2.5 理想互联电网仿真 224
8.2.6 实际互联电网仿真 227
8.3 本章小结 228
参考文献 229
第9章 电动汽车提供备用服务的优化策略 230
9.1 集合充电需求存储与预测 231
9.2 日前备用容量评估与调度策略 232
9.3 小时前备用容量评估与调度策略 235
9.4 实时充放电功率控制策略 235
9.5 备用服务效果考核指标 237
9.6 算例分析 239
9.6.1 备用容量评估的准确性 240
9.6.2 调度策略收益 242
9.7 本章小结 244
参考文献 244
索引 245
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