分时电价环境下计及电动汽车充放电影响的微电网优化控制策略

分时电价环境下计及电动汽车充放电影响的微电网优化控制策略随着电动汽车的普及，如何更好地管理和优化电网成为了一个重要的问题。分时电价是为了促进电能消费峰谷分配而设立的一个新的电价制度。它可以实现电价和消费之间的协调，缓解网络能量紧张和电网承载问题。

在分时电价的环境下，电动汽车的充电和放电对于微电网的运行和管理将产生深远的影响。因此，对于微电网的优化控制策略，需要考虑电动汽车的充放电影响。

一、微电网优化控制策略的概述

微电网是一个包含多个DG（分布式发电机）的电力网络，在微电网中，各个DG之间可以通过电源拓扑连接，形成一个整体系统。优化控制策略的设计可以使得微网中能量的利用更加高效，从而实现电力系统的稳定运行。目前，主要的微电网控制策略包括基于传统PID控制和智能控制方法。不过这些策略往往只针对于电网整体运行，不考虑电动汽车充放电的影响。

二、电动汽车的充放电对微电网的影响

电动汽车的充放电对微电网的影响主要体现在两种方面：一方面，电动汽车的充电会使得网络负荷增大，反之，汽车的放电会缓解网络负荷问题。另一方面，电动汽车的充电和放电对于微电网的能量平衡和能源交互也有很大的影响。因此，在微电网优化控制策略的设计中需要考虑电动汽车充放电的影响。

三、分时电价环境下的微电网优化控制策略

针对电动汽车充放电对微电网的影响，可以采取下列控制策略：

1、基于预测控制的策略

通过建立电动汽车充电预测模型和电动汽车放电预测模型，获取未来时间段内车辆充放电的情况。同时，利用预测方法预测微电网的负荷和可用资源等，根据预测结果组织微电网的运行，以达到最优运行状态。

2、基于动态计划的策略

通过建立动态计划模型，对电动汽车的充放电进行计划。根据电动汽车的负荷改变情况，以及未来的能源需求情况，动态调整计划，以实现微电网的最优运行所需的动态调整。

3、基于博弈理论的策略

利用博弈理论建立微电网分配模型，最终实现分布式DG的能量协调分配。同时，通过考虑电动汽车的充放电，在微电网内实现更加聪明的能能源调度，以获取最高的微电网收益。

四、结论

分时电价下，微电网优化控制策略的设计需要更加注重电动汽车充放电对于微电网的影响。采取相应的策略，可以有效解决电动汽车充放电对微电网运行的影响，实现微电网的最优运行。随着电动汽车的普及，电动汽车充电对于电网的影响也越来越受到关注。在分时电价的环境下，不同时间段的电价不同，因此，电动汽车的充放电对于微网的运营和管理将产生深远的影响。本文将从相关数据入手，对电动汽车充放电在分时电价环境下的影响进行分析和总结。

一、电动汽车充电状态对电网的影响

电动汽车在充电时会增加电网的负载，特别是在高峰期充电会导致电网的过载。因此，制定合理的充电策略非常重要。据国际电力研究所统计，2019年全球电动汽车数量约为770万辆，而据香港特别行政区政府交通署的数据显示，2019年10月底香港的电动汽车数量约为1.22万辆。可以看出，香港相较于全球而言，电动汽车的数量较少。

对于电动汽车充电状态与电网的影响，中国电力科学研究院曾经进行了相关实验。在2018年的一次实验中，研究人员建立了一个包含100辆电动汽车和8个充电站的系统模型，对此模型进行了仿真计算。结果表明，在电价不同的时段内，设计不同的充电策略可以降低电网的负荷峰值，减缓电网过载。

二、分时电价环境下电动汽车充电的情况

分时电价可以引导用户在负荷低谷时段充电，以缓解系统负荷压力，为高峰期储备充足的电源。在分时电价环境下，电动汽车充电情况也发生了变化。下面我们将分别从充电量和时间段两个方面进行分析。

1、充电量

香港特别行政区政府交通署的数据显示，2019年香港共有1.22万辆电动汽车，其中充电方式主要分为三种：家用插座充电、公共充电站和快充设备。对于三种充电方式，它们的充电速度和用电量是不同的。在分时电价下，充电量的分布也受到影响。在低电价时段，用户一般会选择长时间充电，而在高电价时段，用户可能会选择使用快充设备，以充足的时间内快速充满电池。

2、时间段

在分时电价的环境下，充电时间段的选择也是影响充电行为的一个重要因素。在低峰期进行充电可以有效避免电网负载过重，而在高峰期充电则可能导致电网过载。数据显示，充电桩利用率仅仅为15%左右。这说明在时间段的选择上仍有较大的优化空间。

三、充电方式的影响

电动汽车的充电方式对于电网的负荷和功率的影响是不同的。下面我们将从家用充电和公共充电两个方面进行分析。

1、家用充电

在低电价时段，大部分电动汽车用户选择使用家用充电方式，它具有充电时间长、成本低等优点。然而，在高峰期使用家用充电则可能导致电网过载。

2、公共充电

公共充电桩可以为电动汽车提供快速充电服务。在高电价时段，公共充电更能为社会提供便利服务，补充电动汽车的充电需求。公共充电需要建立一定数量的充电设施，以提供足够的充电服务，这也对公共机构和企业提出更高的建设要求。在香港，特别行政区政府已经开始推广公共充电设施的建设。

四、总结

电动汽车的普及给电网带来了新的挑战和机遇。在分时电价的环境下，需要制定合理的充电策略，以平衡电网的供需关系。数据显示，在低电价时段使用家用充电，而在高电