书名：开放电力市场下电动汽车并网技术  
定价：99.0  
ISBN：9787111647577  
作者：[丹麦]吴秋伟（Qiuwei Wu）等著

《开放电力市场下电动汽车并网技术》包括电动汽车的充电、预测、功率调节、阻塞管理以及电力市场等。本书共分11章，内容包括汽车电气化、电动汽车与当前北欧电力市场、未来电力市场模式下的电动汽车、综合电力交通系统的投资与运营、电动汽车优化充电的动态规划方法、电动汽车组合管理、电动汽车调节功率分析、源于电动汽车的调频备用容量与电压支撑、电动汽车电池的运行和退化问题、考虑电动汽车阻塞管理的日前电价、电动汽车并网对配电网的影响研究等。其中重点介绍了未来电力市场模式下的电动汽车形态、电力交通系统的投资与运行、电动汽车调节功率分析和对配电网的影响等内容，以简练的语言和代表性的实例向读者介绍了开放电力市场下电动汽车并网技术，为初识电力市场下电动汽车并网的读者提供指导。

《开放电力市场下电动汽车并网技术》内容先进、体系合理、讲解详尽、深入浅出、文字流畅、通俗易懂，是初学者了解电力市场背景下的电动汽车并网的理想教材，既可以作为理工科院校电力系统、车辆工程等专业的教材，也可供电力、电工、汽车领域的科研人员参考。

译者序

原书前言

缩略语表

第 1章　汽车电气化：两种方案下的政策驱动及影响.......1 

1.1　引言 .......................................... 1 

1.2　政策驱动因素、政策与目标 ....... 2 

1.2.1　芬兰 ................................... 5 

1.2.2　瑞典 ................................... 6 

1.2.3　丹麦 ................................... 7 

1.2.4　挪威 ................................... 8 

1.2.5　北欧国家对比 ..................... 9 

1.3　场景与环境影响评价 ..............10 

1.4　BEV和 PHEV突破性进展的未来政策驱动 ................. 14 

1.4.1　创业活动 ............................ 15 

1.4.2　知识发展和知识传播 .......... 16 

1.4.3　积极的外部影响 .................16 

1.4.4　资源调动 ............................ 16 

1.4.5　指南 ................................... 17 

1.4.6　创建市场 ............................ 17 

1.4.7　合法性 ............................20 

1.4.8　实体化 ......................... 20 

1.5　结果与总结 ............................20

致谢 ................................................. 22

参考文献 .......................................... 22

第 2章　电动汽车与当前北欧电力市场 ……..28 

2.1　引言 .......................................... 28 

2.2　电动汽车的电力消费 .................29 

2.2.1　电动汽车的典型能耗 .......... 29 

2.2.2　电网的潜在挑战 ................ 29 

2.3　市场参与者 ...............................32 

2.3.1　电力用户：私家车主 ...........32 

2.3.2　配电系统运营商 /电网公司….. 33 

2.3.3　电力零售商 .........................33 

2.3.4　发电商 ...............................33 

2.3.5　车队运营商 ........................33 

2.3.6　输电系统运营商 ................33 

2.3.7　北欧电力交易所 ................34 

2.4　北欧电力市场 ............................ 34 

2.4.1　现货市场与金融市场 ..........35 

2.4.2　日内市场 ............................ 36 

2.4.3　调节功率市场 ..................... 36 

2.4.4　北欧调节功率市场的未来发展 ............................ 38 

2.5　电价 .......................................... 38 

2.5.1　终端用户电价的组成 .......… 38 

2.5.2　固定网损费 .......................39 

2.5.3　电力输送与阻塞 ................39 

2.5.4　电力税 ...............................39 

2.5.5　未来电费的可能性 .............. 39 

2.6　需求响应的售电产品 .............. 40 

2.6.1　固定电价 ............................ 40

2.6.2　分时电价 ............................ 40 

2.6.3　尖峰电价 ............................ 40 

2.6.4　现货价格 ............................ 41 

2.6.5　调节功率市场中的期货合约 ……41 

2.7　不同电力市场中的电动汽车 ....... 41 

2.7.1　合同结构 1：当前现货市场 42 

2.7.2　合同结构 2：现货市场与调节功率市场 ......................... 43 

2.7.3　合同结构 3：由车队运营商控制的电动汽车 .................44 

2.7.4　结论 ................................... 45

参考文献 .......................................... 45

第 3章　未来电力市场模式下的电动汽车 ............................... 46 

3.1　引言 .......................................... 46 

3.2　概述 .......................................... 46 

3.2.1　现货市场 ............................ 46 

3.2.2　调节功率市场 ..................... 47 

3.2.3　自动备用容量 ..................... 47 

3.2.4　配电网阻塞 ........................ 47 

3.2.5　配电系统运营商的角色 ....... 47 

3.3　适用于电动汽车并网的调节功率与备用容量候选市场 ..............48 

3.3.1　调节功率市场 ..................... 48 

3.3.2　自动备用容量市场 .............. 49 

3.3.3　丹麦 TSO自我调节的建议 …….49 

3.3.4　FlexPower ............................ 51 

3.3.5　调节功率市场的其他潜在变化 …..54 

3.3.6　需求作为调频备用容量 ....... 54 

3.3.7　通过 V2G的频率控制 .......... 55 

3.4　电动汽车并网的候选电力市场模式 ..................................... 56 

3.4.1　节点电价（输电网中的节点电价）................................... 56 

3.4.2　综合竞标 ............................ 57 

3.5　配电网阻塞管理 ......................59 

3.5.1　概述 ................................... 60 

3.5.2　配电系统运营商的作用 ....... 61 

3.5.3　综合法：系统平衡与电网阻塞排序 ............................. 62 

3.5.4　使用电网容量所应承担的费用 ................................... 63 

3.5.5　分时电价 ............................ 64 

3.5.6　累进电价 ............................ 64 

3.5.7　直接控制：调节管理 .........65 

3.5.8　竞标系统 ............................ 65 

3.5.9　配电网动态电价机制 ..........66 

3.5.10　对比 ................................... 67 

3.5.11　电动汽车作为虚拟电厂运行 68

参考文献 .......................................... 69

第 4章　综合电力交通系统的投资与运营 ................................... 70 

4.1　引言 .......................................... 70 

4.2　道路交通系统 ............................ 71

4.2.1　未来道路交通系统及其与电力系统并网展望 ..................... 71 

4.3　能源系统分析模型 Balmorel ....... 72 

4.4　电动汽车模型 ............................ 72 

4.4.1　假设 ................................... 73 

4.4.2　成本 ................................... 74 

4.4.3　交通需求 ............................ 75 

4.4.4　功率流 ...............................75 

4.4.5　可变负荷系数 ..................... 80 

4.4.6　BEV ................................... 80 

4.4.7　电动汽车对容量可信度方程的有利影响 ................ 80 

4.5　案例分析 ................................... 81 

4.5.1　车辆技术 ............................ 83 

4.5.2　行驶模式与插电模式 .......... 83 

4.6　场景 .......................................... 86 

4.7　结果 .......................................... 87 

4.7.1　成本 ................................... 87 

4.7.2　投入与产出 ........................ 87 

4.7.3　引入电动汽车 ..................... 90 

4.7.4　PHEV充电............................ 92

4.8　电动汽车对于容量可信度方程的影响结果 ..................... 92 

4.9　讨论与总结 ............................… 94 

4.10　结论 .......................................... 95

参考文献 .......................................... 95

第５章　电动汽车优化充电的动态规划方法............................ 97 

5.1　引言 .......................................... 97 

5.2　混合动力电动汽车 ..................... 98

5.3　市场条件下的优化充电 .............. 99 

5.4　动态规划 ............................... 100 

5.5　车队运营 ............................... 101 

5.6　电价 ........................................102 

5.6.1　电价的马尔可夫链 ............102 

5.6.2　电价 -负荷相关性.............. 102 

5.7　行驶模式 ............................... 103 

5.7.1　车辆聚类 ............................103 

5.8　丹麦案例分析 ........................104 

5.9　最优充电模式 ........................105 

5.9.1　单一车辆运营 ................. ..105 

5.9.2　车队运营 ........................ 108 

5.10　讨论与总结 ............................ 110

致谢 ............................................. 111

参考文献 ......................................111

第６章　电动汽车组合管理.................. 112 

6.1　引言 ......................................112 

6.2　电动汽车模型和充电策略 ....... 112 

6.2.1　系统设定 ......................... 112 

6.2.2　电池建模 .........................114 

6.2.3　充电策略 .........................115 

6.3　电动汽车车队管理案例研究 …….121 

6.3.1　系统描述 ........................121 

6.3.2　场景描述 ......................... 126 

6.3.3　充电方法案例分析结论 …… 131 

6.3.4　未来的影响 ..................... 132

参考文献 ......................................132

第７章　电动汽车调节功率分析..........133 

7.1　引言 ...................................133 

7.2　电动汽车并网的行驶模式分析 …… 133 

7.2.1　行驶距离分析 ................. 134 

7.2.2　电动汽车可用性分析 ....... 137 

7.3　基于现货价格的电动汽车充电计划 ........................... 139 

7.3.1　基于现货价格的电动汽车充电计划 ....................... 140 

7.3.2　基于现货价格的智能充电方案 ...............................143 

7.4　电动汽车调节功率分析 ...........144 

7.4.1　调节功率需求及电价分析………144 

7.4.2　电动汽车并网调节功率容量的分析 ........................146 

7.4.3　电动汽车调节功率的经济效益 ............................... 151 

7.5　结论 ......................................153

参考文献 ......................................154

第 8章　源于电动汽车的调频备用容量与电压支撑 ......... 155 

8.1　引言 ...................................... 155 

8.2　电力系统辅助服务 ..................155 

8.3　电动汽车支撑风电并网 ..........156 

8.4　电动汽车作为调频备用容量 ……157 

8.4.1　一次调频备用容量 .......... 158 

8.4.2　二次调频备用容量 ..........160 

8.4.3　三次调频备用容量 ..........163 

8.5　电力系统中的电压支撑和电动汽车并网趋势 ............. 164 

8.6　结论 ...................................164

致谢 ......................................... 164

参考文献 ................................... 165

第 9章　电动汽车电池的运行和退化问题 ...........................167 

9.1　引言 ......................................167 

9.2　电池建模和验证技术 .............. 168 

9.2.1　背景 ...............................168 

9.2.2　实验测试技术 ................ 169 

9.2.3　电池模块退化 .................178 

9.2.4　试验设置和结果 .............. 179 

9.3　电动汽车电池的热效应与退化 181 

9.3.1　电池退化引言 ................ 181 

9.3.2　理论背景 ....................... 181 

9.3.3　退化效应建模 ................184 

9.3.4　电动汽车应用仿真 .......…. 186 

9.4　电池等效电路模型 .................190 

9.4.1　电池建模：动态性能 ....... 190 

9.4.2　文献中描述的电池单元模型 .............................191 

9.4.3　电池模型在 MATLAB中的实现 ......................... 192 

9.4.4　模型参数设定与验证 ....... 196

参考文献 ......................................198

第 10章　考虑电动汽车阻塞管理的日前电价 ............... 200 

10.1　引言 ...................................200 

10.1.1　电力系统阻塞 ..............200 

10.1.2　协调式电动汽车充电 ....... 202 

10.2　动态电价概念 .....................204 

10.2.1　动态电价框架 ............. 206 

10.2.2　动态电价计算 ..............207 

10.2.3　电动汽车最优充电管理 211 

10.3　案例分析 ............................212 

10.3.1　车辆行驶数据 ..............212 

10.3.2　电动汽车车队特性 .......213 

10.3.3　电价概况 ..................... 214 

10.3.4　电网 ............................214 

10.3.5　软件和案例参数研究 ....... 215 

10.3.6　案例分析结果 ..............216 

10.4　结论 ...................................221

参考文献 ...................................221 

第 11章　电动汽车并网对配电网的影响研究 ................ 223 

11.1　引言 ...................................223 

11.2　研究方法与场景 ..................... 223 

11.2.1　电动汽车并网影响的电网模型 ............................224 

11.2.2　电力需求数据 ..............224 

11.2.3　电动汽车需求数据 .......224 

11.2.4　电网中的电动汽车分布  225 

11.2.5　负荷约束 .....................225 1

1.2.6　局限性 ............................ 226 

11.3　博恩霍尔姆岛电力系统 ....... 226 

11.3.1　博恩霍尔姆岛电力系统概述 ............................226 

11.3.2　PowerFactory中的博恩霍尔姆岛电力系统模型 .............. 227 

11.4　常规需求曲线建模 ..............…… 230 

11.5　对 0.4kV电网的影响研究 ....... 234 

11.6　对 10kV电网的影响研究 ....... ..237 

11.7　对 60kV电网的影响研究 ....... .240 

11.8　结论 ...........................................244

参考文献 ..............................................245