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本書對規(guī)�；妱悠嚺c智能電網(wǎng)互動多應(yīng)用場景進行了分析研究,旨在分析電動汽車可調(diào)節(jié)資源特性,量化電動汽車可調(diào)節(jié)能力,制定電動汽車聚合商參與多元電力市場交易策略,形成電動汽車聚合商實時功率控制方案,為促進新型電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟高效運行和電動汽車用戶充電成本降低提供理論和方法依據(jù)。
在電動汽車與智能電網(wǎng)互動過程中,無論是電網(wǎng)側(cè)運營主體、電動汽車聚合商、電動汽車用戶都將從本書提出的技術(shù)與方法中受益,提高其交易水平和決策能力,提升電網(wǎng)電能質(zhì)量,促進新能源發(fā)電的消納,推動電動汽車與智能電網(wǎng)互動業(yè)務(wù)不斷增長。
本書廣泛適用于電網(wǎng)企業(yè)、電動汽車聚合商企業(yè)、廣大電動汽車用戶等市場主體,可供政府相關(guān)部門、科研機構(gòu)、咨詢機構(gòu)中關(guān)心電動汽車與智能電網(wǎng)互動的專家與科技工作者閱讀,也可供高等院校和科研機構(gòu)的教師、研究人員、研究生和高年級本科生閱讀。

新能源汽車是全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展的主要方向,也是我國汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。然而,電動汽車無序充電會對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下,規(guī)�；妱悠嚺c電網(wǎng)融合互動,即車網(wǎng)互動技術(shù)應(yīng)運而生。車網(wǎng)互動是指電動汽車通過充電樁與電網(wǎng)進行能量和信息的互動。這種互動可以按能量流向分為有序充電和雙向充放電,是消納新能源、支持充電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段。
車網(wǎng)互動的核心理念是利用電動汽車中的動力電池等儲能源作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。這種互動可以有效地解決電動汽車大規(guī)模接入帶來的電網(wǎng)壓力,提高電網(wǎng)運行可靠性。同時,車網(wǎng)互動也可以為電動汽車用戶降低充電成本,帶來額外收益。
車網(wǎng)互動的發(fā)展對社會發(fā)展和雙碳目標實現(xiàn)具有重要意義。一方面,車網(wǎng)互動能夠有效促進電動汽車消納清潔能源,減少棄風棄光,助力能源清潔轉(zhuǎn)型。另一方面,車網(wǎng)互動能夠以需求響應(yīng)形式,通過有序充電、V2G技術(shù)將電動汽車用戶納入能源供給體系,有效提高電網(wǎng)安全運行水平,推進新能源汽車與電網(wǎng)的融合。
目前,車網(wǎng)互動已經(jīng)逐步從理論研究階段發(fā)展到了實際應(yīng)用階段。許多國家和地區(qū)已經(jīng)開始實施車網(wǎng)互動項目,探索和實踐車網(wǎng)互動的商業(yè)模式。同時,隨著電動汽車和充電設(shè)施的大規(guī)模部署,車網(wǎng)互動的技術(shù)條件也日益成熟。由此,本書對規(guī)模化電動汽車與智能電網(wǎng)互動系列關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用進行了全面的總結(jié)和系統(tǒng)的歸納。
本書共分為9章。第1章介紹了新型電力系統(tǒng)與電動汽車的發(fā)展,并重點介紹了電動汽車與電網(wǎng)互動的概念。第2章介紹了電動汽車與電網(wǎng)互動的基礎(chǔ)與體系,并重點介紹了多類型電動汽車運行特性,車網(wǎng)互動技術(shù)標準與互動體系,以及國內(nèi)外車網(wǎng)互動政策與市場發(fā)展。第3章介紹了電動汽車可調(diào)節(jié)資源聚合理論與方法,并重點介紹了電動汽車可行域的聚合理論與可調(diào)節(jié)功率的預(yù)測方法。第4章介紹了電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)機制與方法,并重點介紹了電動汽車參與調(diào)峰輔助日前計劃與實時控制策略。第5章介紹了電動汽車參與調(diào)頻輔助服務(wù)機制與方法,并重點介紹了電動汽車參與調(diào)頻聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型與基于深度強化學習的調(diào)頻功率實時分解方法。第6章介紹了電動汽車聚合商的功率自動控制技術(shù),并重點介紹了基于機器學習方法的電動汽車功率自動控制方法與實時調(diào)度策略。第7章介紹了電動汽車與配電網(wǎng)互動模式與方法,并重點介紹了配電網(wǎng)層面的電動汽車充電樁實時運行策略。第8章介紹了電動汽車參與需求響應(yīng)市場和綠電交易。第9章介紹了電動汽車與電網(wǎng)互動國內(nèi)外示范應(yīng)用。
在此對每章所列參考文獻的作者表示衷心感謝。
由于作者水平所限,書中難免存在疏漏或不妥之處,懇請廣大讀者批評指正。

胡俊杰，華北電力大學教授，博士生導(dǎo)師，北京市科技新星，主要研究方向包括電動汽車與電網(wǎng)融合、能源與交通融合。近年來，主持國家重點研發(fā)計劃課題1項、國家自然科學基金面上項目 2 項，承擔并參與國家電網(wǎng)公司等科技項目10余項，發(fā)表 SCI/ EI 論文100余篇。擔任MPCE、PCMP和ECE等雜志編委，擔任中國電工技術(shù)學會電動汽車充換電系統(tǒng)與試驗專業(yè)委員會委員。以第一完成人獲北京市科技進步獎二等獎、中國電工技術(shù)學會科技進步獎二等獎各1項，第四完成人獲北京市高等教育教學成果二等獎1項。

楊燁，高級工程師，博士，國網(wǎng)智慧車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司數(shù)字科技經(jīng)理。長期從事于智能微網(wǎng)、車網(wǎng)互動等領(lǐng)域的研究及開發(fā)工作。作為項目骨干參與國家重點研發(fā)計劃2項，研發(fā)的綠電溯源、負荷預(yù)測、市場價格預(yù)測、無感有序充放電控制、大規(guī)模電動汽車集群控制等技術(shù)應(yīng)用到車聯(lián)網(wǎng)平臺，支撐全國范圍的電動汽車負荷參與輔助服務(wù)、需求響應(yīng)等各類互動，支撐電網(wǎng)安全高效經(jīng)濟運行。累計在國際知名期刊與會議上發(fā)表20余篇論文，授權(quán)發(fā)明專利10余項，獲北京市科技進步獎二等獎2項。

陳奇芳，北京交通大學，副教授/碩士生導(dǎo)師，北京市優(yōu)秀青年骨干人才，北京交通大學唐山研究院新型配電網(wǎng)低碳與安全運行技術(shù)實驗室主任。中國電機工程學會高級會員，中國電工技術(shù)學會高級會員，IEEE Member，IEEE PES中國區(qū)電動汽車技術(shù)委員會委員，IEEE PES能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)委員會委員，擔任《電力自動化設(shè)備》《中國電力》《供用電》等期刊青年編委。主要從事低碳配電網(wǎng)技術(shù)、交通-能源融合、電力信息物理系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域的研究。主持國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學基金、省部級及企業(yè)科研項目20余項，發(fā)表學術(shù)論文100余篇，申請發(fā)明專利20余項。榮獲自然科學二等獎1項、浙江省科技進步三等獎1項。

前言
第1章緒論
1.1新型電力系統(tǒng)的發(fā)展
1.1.1新型電力系統(tǒng)的含義
1.1.2新型電力系統(tǒng)的特征
1.1.3新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)
1.1.4新型電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)
1.1.5新型電力系統(tǒng)的運行要求
1.2電動汽車的發(fā)展
1.2.1電動汽車的發(fā)展背景
1.2.2電動汽車市場
1.2.3電動汽車未來發(fā)展趨勢
1.3電動汽車與電網(wǎng)互動概述
1.3.1電動汽車對電網(wǎng)的影響
1.3.2電動汽車與電網(wǎng)互動的方式
1.3.3電動汽車與電網(wǎng)互動的場景
1.3.4電動汽車與電網(wǎng)互動存在的問題
1.4思考題
參考文獻
第2章電動汽車與電網(wǎng)互動的基礎(chǔ)與體系
2.1多類型電動汽車移動式儲能特點及運行特性
2.1.1私家車特性
2.1.2出租車特性
2.1.3公交車特性
2.1.4市政公務(wù)車特性
2.1.5多類型電動汽車負荷模擬
2.2車網(wǎng)互動技術(shù)標準
2.2.1國內(nèi)標準
2.2.2國外標準
2.2.3標準對比與經(jīng)驗
2.3電動汽車與電網(wǎng)互動體系
2.3.1互聯(lián)互通
2.3.2負荷資源管理
2.3.3日前市場申報
2.3.4日內(nèi)實時調(diào)控
2.4國內(nèi)外車網(wǎng)互動政策與市場發(fā)展
2.4.1國內(nèi)車網(wǎng)互動政策與市場發(fā)展
2.4.2國外車網(wǎng)互動政策與市場發(fā)展
2.5思考題
參考文獻
第3章電動汽車可調(diào)節(jié)資源聚合理論與方法
3.1電動汽車資源聚合架構(gòu)
3.1.1電動汽車典型聚合技術(shù)架構(gòu)
3.1.2電動汽車通用聚合技術(shù)架構(gòu)模型
3.1.3電動汽車聚合技術(shù)架構(gòu)分析
3.2電動汽車可調(diào)節(jié)能力量化
3.2.1電動汽車功率可行域刻畫
3.2.2電動汽車可調(diào)節(jié)功率量化
3.2.3電動汽車可調(diào)節(jié)能力量化方法對比
3.3規(guī)�；妱悠囐Y源可行域聚合方法
3.3.1電動汽車可行域外逼近聚合方法
3.3.2電動汽車聚合算例分析
3.4規(guī)�；妱悠嚳烧{(diào)節(jié)功率預(yù)測方法
3.4.1電動汽車需求響應(yīng)信號
3.4.2序列到序列電動汽車可調(diào)節(jié)功率預(yù)測方法
3.4.3電動汽車可調(diào)節(jié)功率預(yù)測算例分析
3.5思考題
參考文獻
第4章電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)機制與方法
4.1電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰市場政策與整體框架
4.1.1市場政策
4.1.2整體框架
4.2電動汽車參與調(diào)峰輔助日前計劃策略
4.2.1基于LSTM的日前功率申報模型建立
4.2.2算例分析
4.3電動汽車參與調(diào)峰輔助實時控制策略
4.3.1實時需求模型
4.3.2考慮魯棒性的可調(diào)容量預(yù)測模型
4.3.3采用滾動優(yōu)化的雙層控制模型
4.3.4算例分析
4.4思考題
參考文獻
第5章電動汽車參與調(diào)頻輔助服務(wù)機制與方法
5.1電動汽車參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場政策
5.2計及不確定性的電動汽車聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型
5.2.1不確定性分析
5.2.2聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型
5.2.3算例仿真與結(jié)果分析
5.3基于深度強化學習的調(diào)頻功率實時分解方法
5.3.1強化學習概述
5.3.2電動汽車參與調(diào)頻的馬爾可夫決策過程
5.3.3基于CNN和DDPG的調(diào)頻功率實時分配模型
5.3.4CNN-DDPG模型訓(xùn)練
5.3.5算例仿真與結(jié)果分析
5.4思考題
參考文獻
第6章電動汽車聚合商的功率自動控制技術(shù)
6.1基于強化學習的電動汽車功率自動控制方法
6.1.1場景構(gòu)建
6.1.2控制目標
6.1.3強化學習模型構(gòu)建
6.1.4模型訓(xùn)練與部署
6.1.5算例分析
6.2基于深度學習技術(shù)的電動汽車實時調(diào)度策略
6.2.1問題引入
6.2.2集群電動汽車實時自動優(yōu)化調(diào)度策略
6.2.3基于K-means聚類的EV行為分類
6.2.4基于LSTM的電動汽車優(yōu)化調(diào)度
6.2.5算例分析
6.3思考題
參考文獻
第7章電動汽車與配電網(wǎng)互動模式與方法
7.1小區(qū)配電設(shè)施發(fā)展與充電策略研究現(xiàn)狀
7.2基于LSTM的用戶離家時間預(yù)測模型
7.2.1用戶出行規(guī)律
7.2.2用戶離家時間預(yù)測模型
7.2.3算例分析
7.3基于動態(tài)優(yōu)先級機制的分散充電樁實時運行策略
7.3.1場景構(gòu)建
7.3.2實時運行策略設(shè)計
7.3.3充電完成度和用戶滿意度指標
7.3.4算例分析
7.4思考題
參考文獻
第8章電動汽車參與需求響應(yīng)市場和綠電交易
8.1各省份需求響應(yīng)市場政策
8.2電動汽車參與需求響應(yīng)市場方法
8.2.1電動汽車用戶直接參與需求響應(yīng)
8.2.2通過電動汽車聚合商參與需求響應(yīng)
8.3各省份綠電市場政策
8.3.1綠證交易市場政策
8.3.2碳交易市場政策
8.4電動汽車參與綠電交易方法
8.4.1電動汽車參與碳交易市場
8.4.2電動汽車參與綠色證書市場
8.5思考題
參考文獻
第9章電動汽車與電網(wǎng)互動國內(nèi)外示范應(yīng)用
9.1國內(nèi)車網(wǎng)互動項目
9.1.1京津唐電力調(diào)峰輔助服務(wù)
9.1.2上海需求響應(yīng)
9.1.3湖南省內(nèi)綠電交易
9.1.4江蘇綠電交易
9.1.5深圳虛擬電廠管理中心
9.1.6移動儲能(V2G)工商業(yè)應(yīng)用
9.2國外車網(wǎng)互動項目
9.2.1丹麥 Parker 項目
9.2.2荷蘭智能太陽能充電項目
9.2.3日本中部電力公司與豐田通商合作V2G項目
9.2.4英國e4Future項目
9.3國內(nèi)外車網(wǎng)互動項目經(jīng)驗
9.3.1國內(nèi)車網(wǎng)互動項目經(jīng)驗
9.3.2國外車網(wǎng)互動項目經(jīng)驗
9.4思考題
參考文獻

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