- 文献综述：
3.1发展趋势
对于未来电动汽车的发展和推广，以及主动配电网的调度优化，国内外政府和专家学者都有着积极的看法和助力推动。在《电动汽车规模化发展所面临的挑战与机遇》中，黄学良教授横向分析对比了国内外电动汽车规模化发展趋势，展现了世界各国政府纷纷出台相关政策推动电动汽车产业发展。在“低碳、环保”已经成为全球共识的背景下，电动汽车已经成为各国高度重视和积极推动的领域之一。在电动汽车的发展进程中，各个国家和地区都依据自己的国情和特点选择了不同的技术路线。日本是最早开始发展电动汽车的国家之一。日本政府围绕电动汽车的 全产业链优化升级，有针对性地制定了一批强有力的政策措施，使电动汽车产业得到蓬勃发展。欧盟委员会批准了一项旨在增加使用以森林、农业和废物为原料的能源的生物燃料与生物能源行动计划，于2007年就公布了 “新欧洲能源政策”，并在2013年，提出了电动汽车推广计划，使欧盟朝着更加“绿色”的知识经济体迈进。美国方面，自2009 年奥巴马上台以来，对包括电动汽车在内的新能源产业的支持从未停止，在他任期内，光伏企业、电动汽车企业和电池企业等相关产业获得了大量资金支持，达到50亿美元之多；这之后提出的种种发展目标和行动计划，使得全美的电动汽车数量高速增长1400万辆。2011 年，美国能源部发布的 2011~2016 战略规划公开了两项推动电动汽车普及的计划，一是将拨款500万美元用于电动汽车基础设施和充电站的建设；二是美国国家可再生能源实验室将和谷歌合作，推出一个涵盖全美电动汽车充电站和充电桩的数据库；消费者可以通过谷歌地图获得其位置，并获得驾驶路线。这也使得美国在推广主动配电方面具有了更大的优势和基础。
我国在电动汽车发展方面起步较晚，但发展速度很快。近年来，中国政府出台了一系列扶持政策，积极鼓励电动汽车发展。2005年，国家发展改革委启动了节能中长期专项规划中涉及的十大重点节能工程，提出了发展混合动力汽车、燃气汽车、醇类燃 料汽车、燃料电池汽车和太阳能汽车等清洁汽车的目标 ；2006年，国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中指出，国家鼓励开发使用节能环保和新型燃料汽车 ；同年，国家中长期科学和技术发展规划纲要提出重点研究开发混合动力汽车、替代燃料汽车的思路；2007年，国家发改委制定了《新能源汽车生产准入管理规则》，旨在鼓励企业研究开发和生产新能源汽车，推进节约能源和可持续发展的目标；2008年，科技部开展了电动汽车“十城千辆”推广活动，提出力争使全国电动汽车的运营规模到 2012年占据汽车市场份额10%的目标；2009年，《汽车产业振兴和调整规划》中指出2011 年形成50万辆电动汽车产能，电动汽车销量占乘车销售总量的5%左右的目标；同年，财政部、科技部决定，在北京、上海等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，并制定了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，对推广使用单位购买节能与新能源汽车给予补助；另一方面，为促进汽车产品技术进步，工业和信息化部同时制定了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》；2011年，出台《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，中国把新能源汽车列为战略性新兴产 业之一，提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术；同年科技部出台了《国家十二五科学和技术发展规划》，提出全面实施纯电动汽车技术转型战略，实施新能源汽车科技产业化工程；2012年，国务院常务会议通过《节能和新能源汽车产业发展规划》，指出主要以纯驱动为汽车工业转型的主要战略取向，发展新能源汽车实行“过渡”和“转型”并行协调发展的战略。
随着国家制定的直接政策不断增多，鼓励力度断加大，可操作性不断增强，世界包括中国电动汽车产业正步入稳定健康发展的快车道，电动汽车规模化发展成为必然趋势。因此在可预见的将来，要应对电动汽车规模及其充电负荷的持续快速增长，现有的充电设施网络、电力网络以及电动汽车的管理平台必须做出改变以应对重大挑战。
3.2模型及优化算法
《电动汽车对电力系统的影响及其调度与控制问题》与《电动汽车接入电网的影响与利用》中，综合比对了多种模型下的电动汽车负荷功率特性、电动汽车接入对电力系统影响、电动汽车调度与控制不同优化方法下的目标。
3.2.1负荷功率特性
与传统负荷不同，电动汽车充电负荷在时间和空间上都具有不确定性，因此很有必要研究电动汽车充放电功率特性。采用蒙特卡洛仿真比较深入地研究了电动汽车充电功率曲线，但没有研究电动汽车接入电力网络（V2G）模式下的放电容量曲线；考虑不同类型电动汽车的相关使用特点，仿真了电动汽车的随机充、放电负荷曲线，但没有系统地分析大量电动汽车充放电行为对电力系统运行的影响。以铅酸电池和锂电池的实际充电负荷曲线、英国的实时电价以及美国交通部统计的家庭车辆行驶调查数据作为计算依据，并假设同一配电系统模型中包含工业负荷、居民负荷、商业负荷等多种负荷类型，研究了电动汽车接入对馈线负荷的影响。建立一个包含受控电压源和串联电阻的电池仿真模型，以电池起始荷电状态作为仿真模型唯一的状态变量，最终通过与制造商提供的放电容量曲线比较，证明所建模型的正确性。发展了一个能够反映电池充放电时的开路电压、电流、持续时间等特性的较复杂的电池仿真模型通，过与实验数据相对比，得出其充放电持续时间和开路电压的误差在，提高模型的准确性。
3.2.2电动汽车接入对电力系统的影响
可入网电动汽车可以当作储能装置使用。通过V2G技术，这些闲置的电动汽车可以在用电高峰期将电能反馈回电力系统中。电动汽车也可以在可再生能源机组不能发电时作为系统备用，从而减轻可再生能源的间歇性对电力系统运行的影响。因此，深入研究动汽车放电的调度与控制方法，对降低电动汽车接入的负面效应和充分利用电动汽车的储能功能具有重要意义。目前，关于电动汽车与电网互动的研究在国内外还属于初步阶段。《Electric vehicle with V2G:storage for large-scale wind power》中计算了部分发达国家的V2G有功出力潜力。以美国为例，若将其国内保有机动车总数10%更换为电动汽车并接入电力系统，则全美国的V2G功率将达到286.5GW，约为其全国总负荷水平的68%。而在德国、英国、意大利等国家，其V2G功率甚至可能超过全国总负荷水平。这不难看出电动汽车作为储能设备的巨大潜力，作者KEMPTON的研究也引起了学术界对于电动汽车储能功能的广泛关注。目前，一些学者已经提 出和分析了利用电动汽车作为储能设备的各种设想，如利用电动汽车作为峰荷电源、调频和旋转备用，利用电动汽车的储能功能平抑可再生能源的间歇性，利用电动汽车进行电压控制等。 现有的研究一般都把电动汽车作为恒定功率负荷或利用电动汽车储能特性把其聚合成分布式电源，进而为电力系统提供调频和旋转备用等支持作用。
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