隨著電動汽車保有量的高速增長,預計至2030 年將超過1 億輛,電動汽車的規(guī)?;靡殉蔀殡娔芴娲途G色交通發(fā)展的必然趨勢。然而,大規(guī)模電動汽車的隨機充電行為將顯著改變負荷時空分布特性,高同時率下的“峰上加峰”與“功率沖擊”現(xiàn)象給城市電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行帶來嚴峻挑戰(zhàn)。從另一個側面來看,電動汽車特有的移動儲能特性又可為電網(wǎng)提供豐富的靈活可調度資源。若能對其加以柔性引導、有序調控和有效利用,則可以獲得低成本、大容量、調節(jié)靈活性強的海量分布式儲能資源,從而推動能源生產(chǎn)、分配和消費方式的清潔化轉變,支撐電力-交通協(xié)同低碳發(fā)展。
為了推動規(guī)模化電動汽車與電網(wǎng)智能友好互動,亟須對電動汽車靈活儲能資源進行有效挖掘、聚合和利用,研究“車-樁-人-路-網(wǎng)”深度耦合下的規(guī)?;妱悠嚺c電網(wǎng)互動(以下簡稱“車網(wǎng)互動”)靈活性精準建模方法,探索規(guī)?;妱悠嚱尤氲碾娋W(wǎng)-電動汽車協(xié)同優(yōu)化調控模式、安全防控措施及市場機制,充分利用電動汽車的移動儲能能力助力能源轉型。因此,《電力系統(tǒng)自動化》編輯部策劃組織了“規(guī)?;妱悠嚺c電網(wǎng)智能友好互動關鍵技術”專輯。該專輯共收錄論文18 篇,涵蓋了電動汽車靈活性建模、車網(wǎng)互動優(yōu)化調控、車網(wǎng)互動運營管理3 個方面。入選論文不僅對規(guī)?;嚲W(wǎng)互動的關鍵技術進行了前沿探索,同時反映了國內當前電動汽車與電網(wǎng)智能友好互動領域的研究熱點,具體內容如下:
有5 篇綜述論文,對車網(wǎng)互動技術的發(fā)展需求、安全防控手段和市場政策機制等進行了整體描述。針對電網(wǎng)調節(jié)能力下降和新能源消納壓力增加的問題,東南大學黃學良等對車網(wǎng)互動領域的技術研究、政策與標準制定、基礎設施及能量管理平臺、信息安全以及示范應用等方面進行了系統(tǒng)總結,并進一步探討了未來車網(wǎng)互動領域的潛在研究方向;針對電動汽車與配電網(wǎng)深度耦合所帶來的挑戰(zhàn)和機遇,天津大學穆云飛等對電動汽車靈活性建模、靈活域高效構建及預測、協(xié)同規(guī)劃與運行優(yōu)化等重點方向的研究現(xiàn)狀進行了總結和展望;針對車網(wǎng)互動技術在美國加州的最新進展,清華大學李立理等對加州的車網(wǎng)互動政策法規(guī)、技術標準、市場機制改革等方面的最新動態(tài)與應用經(jīng)驗進行了歸納和總結,并為車網(wǎng)互動在中國的進一步發(fā)展提出了相關建議;針對電動汽車自燃事故與充電安全問題,南京郵電大學高輝等在充電安全因素對充電設備的安全預警研究方面進行了系統(tǒng)性歸納與總結,并對充電安全預警的后續(xù)研究工作進行了展望;針對信息-物理-社會系統(tǒng)視角下的電力-交通耦合網(wǎng)絡,清華大學郭慶來等對電力-交通耦合網(wǎng)絡的建模分析方法和協(xié)同優(yōu)化策略進行了系統(tǒng)性總結與展望。
在電動汽車靈活性建模方面,專輯收錄了3 篇論文。其中,河南大學張延宇等提出了基于動態(tài)自適應圖神經(jīng)網(wǎng)絡的電動汽車充電負荷預測算法,提高了負荷較大波動和較長時序任務情況下的充電負荷預測準確性與穩(wěn)定性;華北電力大學孫英云等提出了基于時序注意力機制的電動汽車靈活性概率建模方法,提升了價格型需求響應場景下電動汽車靈活性評估的可靠性與精度;合肥工業(yè)大學茆美琴等提出了面向調峰、調頻和調壓多場景調控的大規(guī)模電動汽車聚合可調度容量建模方法,實現(xiàn)了省市級規(guī)模電動汽車參與電網(wǎng)多場景輔助服務潛能的評估。
在車網(wǎng)互動優(yōu)化調控方面,專輯收錄了4 篇論文。其中,上海理工大學張巍等提出了電力-信息-交通網(wǎng)絡耦合背景下電動汽車和5G 基站需求響應策略,實現(xiàn)了運營商通信成本與電網(wǎng)負荷波動的互利共贏;昆明理工大學劉志堅等提出了考慮電力-交通耦合網(wǎng)動態(tài)協(xié)調的電動汽車集群靈活性挖掘與優(yōu)化調度策略,充分發(fā)揮了電動汽車時-空移動靈活性與充-放電儲能靈活性;清華大學深圳國際研究生院許銀亮等提出了基于分布魯棒聯(lián)合機會約束的電動汽車-配電網(wǎng)充放電調度模型,能夠高效處理多重隨機下電動汽車接入配電網(wǎng)的調度問題,直觀管理系統(tǒng)風險、平衡系統(tǒng)運營成本和可靠度;西安交通大學陳晨等提出了基于車輛并網(wǎng)和應急通信的配電網(wǎng)信息物理協(xié)同快速恢復方法,解決配電網(wǎng)信息物理協(xié)同故障恢復問題,提升災后配電網(wǎng)負荷恢復效率。
在車網(wǎng)互動運營管理方面,專輯收錄了6 篇論文。其中,國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院袁曉冬等提出了車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于改進A*路徑規(guī)劃算法與排隊論的電動汽車主動充電引導模型,有效提高了充電樁的利用率并減少了電動汽車用戶充電綜合時間;華南理工大學杜兆斌等提出了融合路網(wǎng)-電網(wǎng)信息的電動汽車充放電行為引導與調控兩階段優(yōu)化策略,在實現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調運行和多方共贏的同時,兼顧了用戶出行時間和充放電經(jīng)濟成本目標;北京交通大學蘇粟等提出了一種動態(tài)哈夫模型與雙邊匹配方法相結合的電動汽車充電引導策略,有效降低了用戶排隊概率,可滿足用戶個性化充電需求并保障充電站利益;西南交通大學戴朝華等提出了考慮負荷空間均衡和充電站合作博弈的快速充電動態(tài)定價機制,有效降低了充電站節(jié)點的負荷方差,提高充電樁利用率和充電站收益,減小用戶排隊時間,并提升用戶滿意度;福州大學謝仕煒等提出了考慮用戶出行成本預算的電力-交通耦合網(wǎng)絡充電站定價策略,在充分考慮用戶出行成本預算對充電定價影響的基礎上,提升實際網(wǎng)絡中充電站負荷的預測精度;東北電力大學姜濤等提出了考慮電動汽車充放電方式的輸配協(xié)同能量-靈活性市場出清方法,實現(xiàn)了電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和靈活性同步提升。
我們希望本專輯能為相關領域的專家學者提供一個交流的平臺,為中國規(guī)?;妱悠嚺c電網(wǎng)智能友好互動提供有益的借鑒與啟示。囿于版面,本次征稿中一些優(yōu)秀的稿件未能收錄在本專輯中,在此衷心感謝各位學者對本專輯的大力支持。最后,感謝《電力系統(tǒng)自動化》編輯部及有關專家在專輯策劃、稿件征集、論文評閱與編輯出版過程中的辛勤工作!