1. 研究目的与意义
随着能源危机和环境污染等问题日益严峻，节能减排和低碳环保已成为各国发展的主要目标。电动汽车作为新一代环境友好型交通工具，受到各国政府的高度重视。大规模电动汽车接入电网后，一方面，其无序充放电行为将对电力系统的规划和运行产生不可忽视的影响，包括峰谷差变大、网损增加、电能质量变差等；另一方面，电动汽车又是良好的储能单元，V2G（vehicle to grid）技术的发展不但能够抑制或消除电动汽车对电网的不利影响，而且能够起到削峰填谷、辅助调频、降低系统运行成本等作用，促进电动汽车与电网协调发展。
2. 课题关键问题和重难点
由于大规模电动汽车接入电网势必会对电网造成不利影响，因此需对电动汽车充电行为进行合理调度。基于现实性，直接调度难度较大，也较为复杂，而价格型需求响应是电动汽车有序充放电的有效控制策略，合理的电价机制能够激励电动汽车用户选择合理的时间充放电。因此，本课题的关键问题及难点是：
1.建立需求响应策略最优化模型，提出求解需求响应策略中变量最优解的方法。
2.利用 Matlab 曲线拟合工具对家用汽车统计数据进行拟合分析并得到电动汽车充电行为的概率模型，应用蒙特卡洛法对自由充电条件下的电动汽车充电负荷需求进行模拟并求取其在各时间点上的概率解。
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着人类社会的发展，人类对能源需求量不断增长，而煤炭、石油、天然气等化石燃料日渐枯竭，二氧化碳等温室气体排放与全球气候变暖也成为人们关注的焦点。据调查，在美国每天要消耗1540万桶石油，其中2/3用于车辆燃油，2009年美国94%的交通能源来自石油。石油储量日益减少导致油价飞涨，电动汽车的电池和驱动技术以及智能电网的快速发展，为电动汽车未来快速发展和普及提供了强大动力。为了达到环保要求，预计2020年苏格兰电动汽车至少要占汽车总量的10%，而预计2025年美国纯电动汽车销量将占所有注册车辆的12%。
电动汽车按动力来源来划分，大体可以分为三种类型：纯电动汽车（BEV）、混合动力电动汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。美国最早开始燃料电动汽车的研发，通用汽车公司早在1968年生产出第一辆燃料电池的电动汽车，美国政府提出到2015年美国要实现100万辆混合式电动汽车的目标表明美国电动汽车的研究重点以从燃料电池型转向了混合动力型；而日本混合动力电动汽车技术已趋于成熟，其中丰田汽车公司走在该领域的前言；欧洲侧重于纯电动轿车和燃料电池公共汽车的研发，主攻柴油机、生物燃料、氢燃料市场化的工作。2012年3月27日，我国科学技术部以国科发计[2012]195号印发《电动汽车科技发展十二五专项规划》，详细规划了电动汽车发展战略与目标，提出了科技创新的任务重点，国家研发计划的实施和轻型电动汽车产业的突飞猛进发展为整个电动汽车行业造就了多层次的技术研发和生产大军。
可以预计，随着未来电动汽车的普及，大规模电动汽车接入电网充电将对电力系统的规划与运行产生不可忽视的影响。其中，重要影响之一在于大规模电动汽车充电将带来新一轮的负荷增长，尤其是电动汽车在高峰期充电将进一步加剧电网负荷峰谷差，可能导致配电网线路过载、电压跌落、配电网损耗增加、配电变压器过载等一系列问题。另一方面，电动汽车作为新型的移动负载，其充电行为具有较强的时空不确定性，大量电动汽车的广泛接入必将加大电网的运行控制难度。
4. 研究方案
1.通过蒙特卡洛法模拟得到电动汽车充电负荷的日负荷曲线，分析大规模电动汽车无序充电对电网负荷曲线带来的影响；
2.构建用户选择充电时间对峰谷电价时段的响应模型，并建立以峰谷差率最小为目标的最优化模型；
3.通过遗传算法对峰谷电价时段优化问题进行求解，并证明其合理性。5. 工作计划
第1周第2周 完成外文翻译，并根据任务书查阅相关文献，调查电动汽车产业发展现状及其充电调度的国内外研究现状，完成开题报告。
第3周第5周 理解基本概念、基本理论以及本毕业设计所需的方法（如蒙特卡洛法），掌握本毕业设计的基本原理，提出合理的课题方案，并验证其合理性。
第6周第8周 选取恰当的Matlab编程语言，熟悉软件编程环境，同时进行程序的基本构思，利用Matlab曲线拟合工具对家用汽车统计数据进行拟合分析。。
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