“电动汽车与能源互联网融合发展的核心理论与关键技术”专辑
发布时间:2023年06月05日        点击数量:2583

特约主编:文福拴教授 

文福拴,浙江大学电气工程学院/海南浙江大学研究院教授,兼任杭州电子科技大学特聘讲座教授、深圳市人工智能与机器人研究院主任研究员,IEEE Fellow。曾在新加坡国立大学、香港理工大学、香港大学、澳大利亚新南威尔士大学、澳大利亚昆士兰科技大学、文莱科技大学、丹麦科技大学、新加坡南洋理工大学、澳大利亚默多克大学、塔林理工大学等担任教授、客座教授或从事访问研究工作。发表的论著被SCI收录200余篇, EI收录670余篇, Scopus收录750余篇,被引16 800余次。自2015年起连续7年入选爱思唯尔(Elsevier)中国高被引学者。获得1997年度国家自然科学奖,其他8项成果获省部级科技进步奖。曾获得国务院政府特殊津贴。

特约主编:胡俊杰副教授 

胡俊杰,华北电力大学电气与电子工程学院副教授,博士研究生导师,北京市课程思政示范课负责人,新能源电力系统国家重点实验室固定研究人员,华北电力大学国家能源交通融合发展研究院研究人员。主要研究方向包括集群电动汽车与电网融合、产消者能源系统优化调度方法等。入选北京市科技新星人才计划、中国电机工程学会青年人才托举工程计划、华北电力大学青年骨干培育计划。近年来,主持国家自然科学基金面上项目2项,国家重点研发计划子课题1项,承担并参与国家电网公司等科技项目10余项,发表SCI/EI收录论文100余篇。

特约主编:向月副教授

向月,四川大学电气工程学院副教授,博士研究生导师,国际注册工程师(CEng)IEEE 高级会员,中国电机工程学会高级会员,入选中国电机工程学会青年人才托举工程计划,主要从事电力系统规划与优化运行、电动汽车入网、低碳能源系统数字化与市场化等领域研究。主持或承担国家自然科学基金项目(含子课题)4项,曾获四川省自然科学一等奖等。担任IEEE PES China 电网运行控制分委会秘书长、电动汽车与能源交通系统融合技术分委会常务理事、综合能源系统运行规划及商业模式技术分委会常务理事、中国电机工程学会电工数学专委会委员、中国电工技术学会充换电系统与试验专委会委员、中国电机工程学会分布式发电及智能配电专委会学组成员等。

“电动汽车与能源互联网融合发展的核心理论与关键技术”专辑发布

 

特约主编寄语

近年来,利用电动汽车车载电池储能参与系统调频、调峰、备用、调压、黑启动等辅助服务,进而提升电力系统消纳间歇性可再生能源发电的能力等方面在国内外学术界和工业界受到了广泛关注。202010月,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,明确了我国新能源汽车的发展目标,并指出要推动新能源汽车与能源、交通、信息全面深度融合,即实现电动汽车与能源互联网的深度融合。电动汽车与能源互联网融合发展可促进能源转型和新型电力系统建设,进而推进双碳目标的实现。近年来,学术界和工业界在电动汽车与能源互联网融合发展方面做了不少研究工作,提出了研究框架、实现路径,研究了相关理论、方法和技术问题,取得了明显的进展。

为展示国内外在该领域的研究进展和发展趋势,交流学术和技术成果,《电力自动化设备》编辑部特邀我们共同组织电动汽车与能源互联网融合发展的核心理论与关键技术专辑。本专辑收到来自学术界和工业界的百余篇饱含真知灼见的投稿,经过严格评审,最终共收录34篇论文,涵盖电动汽车与能源互联网融合的商业模式与市场机制、互动实现、运行规划等方面的内容。

电动汽车与能源互联网融合的商业模式与市场机制

华北电力大学李永刚教授等提出了一种考虑新增电动汽车充放电中断风险的聚合商调频辅助服务投标策略,其中充分考虑了聚合商控制度与用户满意度之间的关系;华北电力大学刘敦楠教授等提出了一种基于智能合约的电动汽车充电服务费自适应调整机制,从购售电双方收益及引导负荷需求两方面对充电服务费进行优化,可提升引导负荷的能力并兼顾交易双方的利益;上海电力大学王华昕副教授等提出了一种计及用户贡献度的电动汽车主从博弈差异化充电套餐策略,可有效提高电动汽车聚合商的营业利润以及降低用户的充电成本;华南理工大学张勇军教授等针对电动汽车大规模接入导致的配电网支路过载问题,提出了电动汽车需求响应潜力模糊评估方法与实时调控优化模型;华南理工大学杨苹教授等基于南方电力现货市场系列试点规则,考虑现货电能量、调频辅助服务、多阶段需求响应等交易品种,建立了电动汽车充换电站的调控模型,设计了日前-日内-实时多阶段优化调控策略;国网经济技术研究院有限公司吴界辰博士、易海琼教授级高级工程师等建立了含分布式储能、电动汽车、光伏的聚合商优化运行模型,提出了协调优化聚合商发用电计划与预留备用容量计划以确定配电网节点电价的迭代方法,可有效缓解支路双向过载问题的严重程度。

电动汽车与能源互联网互动的机制与实现方法

武汉大学龚庆武教授等提出了一种考虑电动汽车用户意愿的滚动优化调度策略,可提升电动汽车充放电的整体效益以及降低配电系统的网损和负荷方差;华南理工大学张勇军教授等针对大规模电动公交车充电负荷接入电网导致负荷峰值攀升、电网安全性和经济性下降问题,提出了一种考虑响应程度反馈和昼夜充电分布的双阶段充电响应模型;国网浙江省电力有限公司刘炜博士等提出了一种高级量测体系数据驱动的电动汽车充电设施计量运行误差的状态评估方法,可实现电动汽车充电设施计量性能的在线监测与异常预警;南京邮电大学窦春霞教授等针对虚拟电厂因分布式电源出力的间隙性以及规模化电动汽车无序充电行为导致的功率波动问题,将信息间隙决策理论与动态分时电价模型相结合,提出了一种计及柔性负荷灵活性的双层经济调度策略;东北电力大学王鹤教授等提出了一种充分考虑不同车型电动汽车时空特性及车主出行时间便利性的电动汽车有序充放电策略,可在降低车主充电成本、提高充电站收益的同时提升充电桩的利用率,有助于削峰填谷;上海工程技术大学陈蓓副教授等提出了以电动汽车充电站日运营成本最小化为目标的能量管理策略,其中考虑了分时电价和电动汽车用户充电行为的不确定性。

电动汽车与能源互联网融合驱动的能源-交通-信息-社会融合系统

天津大学王守相教授等针对当前充电设施数量与电动汽车规模不匹配、布局不合理等普遍性问题,考虑规划时序和交通网的需求,提出了一种考虑交通网与配电网耦合的电动汽车充电设施多阶段规划方法;华北电力大学曹昉副教授等提出了一种基于交通路网动态模型下电动汽车路径模拟的快速充电站容量配置模型,兼顾了快速充电站和用户的利益;河海大学傅质馨副教授、朱俊澎副教授、袁越教授等提出了一种考虑平抑负荷波动和提高储能利用率的两阶段日前优化策略,对典型换电模式下电动出租车电池的充电计划进行优化,并对储能的利用效果做了量化分析;山东理工大学彭克副教授等针对大量电动汽车集中充电导致的电网电能质量下降、路网道路拥堵和充电站内充电桩未能充分利用的问题,综合考虑了路网、充电站和配电网的实时运行状态,提出了基于第三代前景理论的充电引导策略。

氢/光/储/天然气多能源充(换)电站与充(换)电服务网络的规划与运行

华北电力大学栗然教授等针对传统的基于换电需求预测值的电力系统调度策略在实际应用中面临的难以适应动态干扰因素、预测误差累积等问题,提出了一种基于带基线的蒙特卡罗策略梯度强化学习的换电站实时调度策略,用于优化换电站的充放电策略以及响应电池数量;华北电力大学侯思祖教授等针对已有电动汽车换电模式忽视库存电池数量对换电站运行影响的问题,提出了一种考虑库存电池的光储换电站优化充电策略;天津大学葛少云教授、刘洪教授等针对目前电动公交车充换电站规划过程中未充分考虑建设方案的过渡过程、运行策略与规划的交互影响、退役动力电池的充分利用等问题,提出了一种内嵌多时间尺度运行优化与动力电池梯次利用的光储充换电站多阶段规划方法;东北电力大学肖白教授等针对电动汽车充电站的最佳数量、站址以及容量难以确定的问题,提出了在给定备选充电站站址情况下含不同容量充电桩的电动汽车充电站选址定容优化方法;四川大学向月副教授、刘俊勇教授等针对城市天然气管网压力能利用率低以及集中充电,统一配送模式下的换电池调度问题,提出了一种考虑天然气管网压力能发电的换电池集中充电-配送优化策略;华南理工大学刘希喆副研究员等针对光储充电站在电动汽车负荷与光伏出力强随机性下的经济运行问题,提出了基于变分模态分解与门控循环单元神经网络和模型预测控制的光储充电站日前-日内两阶段优化调度模型。

电动汽车与能源互联网融合支持的新型电力系统规划与运行策略

北京交通大学苏粟教授等针对含电动汽车和分布式光伏的主动配电网,提出了一种基于机会约束规划的能量管理方法,支持了主动配电网的灵活运行;华北电力大学刘敦楠教授等在曲线追踪交易市场建设的基础上,建立了考虑储能备用的电动汽车聚合负荷连续追踪弃风曲线模型,提高了风电曲线的追踪精度,减小了聚合成本;福州大学朱振山副教授、温步瀛教授等提出了一种含分布式能源、智能软开关和电动汽车有序接入的配电网重构策略,可在提升配电网运行经济性的同时改善配电网的电压质量;西安交通大学肖国春教授等提出了一种基于虚拟电阻的电动汽车负荷虚拟同步机调频性能优化策略,充分发挥了负荷虚拟同步机的网荷互动能力;福州大学张亚超副教授、谢仕炜副研究员等提出了一种计及源-荷侧双重不确定性的交直流混合配电网有功功率和无功功率的分布式协同优化方法,降低了网络损耗并均衡了节点电压,可规避规模化电动汽车充电负荷接入导致的电压越限风险;华北电力大学艾欣教授、胡俊杰副教授等考虑电动汽车在不同建筑物之间的移动性及其与多建筑物之间的功率交互能力,提出了一种基于电动汽车移动储能共享特性的两阶段智能楼宇群能量管理方法,促进了不同类型的能源互补,提升了楼宇群的运行经济性和消纳可再生能源发电的水平;福建工程学院张程副教授等针对多利益主体综合能源系统与电动汽车之间的调度问题,提出了一种考虑风光不确定性与电动汽车的综合能源系统双层模型的优化调度策略,提高了能源利用率与电动汽车的调度灵活性,降低了利益相关者的运行成本与系统的碳排放量;武汉大学孙元章教授、杨军教授等针对电动汽车用户用能行为不确定性大、非完全理性的问题,提出了一种模型-数据混合驱动的电动汽车集群可调度潜力计算方法。

提升电动汽车与能源互联网融合的数据科学与人工智能技术

北京交通大学苏粟教授等针对现有充电站的规划布局没有充分考虑电动汽车动态充电需求分布和用户充电排队问题的不足,提出了一种基于全球定位系统轨迹挖掘的电动出租车充电站规划方法;福建船政交通职业学院詹华副教授、福州大学江昌旭副教授等针对电动汽车充电目的地优化和充电路径规划问题,建立了考虑多种不确定因素的电动汽车充电引导双层优化模型,提出了一种基于分层增强深度Q网络强化学习的电动汽车充电引导方法;四川大学向月副教授等基于城市出租车的运行轨迹数据以及出租车进入停车场的时序性、停车场的当前充电负荷水平,对针对电动出租车集群的充电桩进行选址定容规划。

电动汽车与能源互联网融合发展的典型案例、示范工程与实践经验

中国电力科学研究院有限公司北京市电动汽车充换电工程技术中心赵轩等介绍了电动汽车与电网双向智能互动的基本概念和发展情况,阐释了车网互动的典型应用场景、能量优化管理策略和通信协议标准现状,对比总结了国内外示范项目的特点、经验和局限性,并针对目前国内试点项目的局限性,从理论研究、商业模式、市场机制等方面给出了我国车网互动技术未来发展的建议。

需要指出的是,电动汽车与能源互联网的融合具有广阔发展前景,现有的研究还比较初步,在研究的深度和广度方面仍有很大的空间。目前,很多国家正在低碳电力能源转型与变革中摸索前进。现有学术研究和工程经验难免有局限之处,期望广大读者能够从本专辑获得启发,在思维碰撞中共同推动电动汽车与能源互联网融合发展。由于篇幅、主题以及稿件处理周期的限制,部分高水平投稿论文未能涵盖于本专辑中,希望能够得到所有为本专辑撰稿的作者和广大读者的理解。

衷心感谢各位专家学者对本专辑的大力支持,感谢《电力自动化设备》编辑部为本专辑的选题、策划、组织和出版所做的大量工作,感谢本专辑的各位评审专家的客观、公正评审。最后,希望电动汽车与能源互联网融合发展领域的研究能引起更广泛的关注和讨论。

2022922

 

 

 

 

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