积极灵活的需求侧响应技术能够进一步拓展电能替代的广度和深度,是一种优化用能、减少用能、降低碳排放的有效方案,能有效助力我国更快实现碳达峰和碳中和目标。电动汽车兼具了弹性负荷与储能设备的特性,投资市场广阔、响应性能良好、可调控裕度极大,是一种特殊而优质的需求响应资源。为进一步挖掘电动汽车的需求响应潜力,本文分别从车联网的运行及规划层面开展研究。主要工作内容如下:本文首先对电动汽车充电负荷的一般建模方法以及需求响应的原理进行简要阐述,详细介绍了电动汽车参与需求响应的机制,包括有序充电和V2G两种响应模式的基本原理。在有序充电控制方法方面,采用了基于实时剩余可控容量的有序充电控制策略,而在V2G优化调度方面,则建立了以负荷波动方差最小为目标的电网侧V2G优化模型。其次,针对现有三相不平衡评价指标在电流反向时所表现出的不适应性,本文从理论层面总结归纳出考虑电流反向的必要条件,并从进一步推导出适用于电流反向情况的三相不平衡指标——剩余不平衡电流,在此基础上建立了最小化配变低压侧剩余不平衡电流及负荷波动方差的V2G双目标优化模型,并阐述了与之相匹配的商业模式,保障用户的效益。算例表明,所提优化模型能够缩小负荷峰谷差,且对于存在电流反向的V2G场景,能更有效地优化三相潮流,降低配网不平衡程度。最后,针对集群电动汽车接入引起的配电容量不足及投资经济性问题,为对电动汽车参与需求响应给予良好有力的支撑,本文对纯住宅区和商住两用场景下的典型配电变压器基础负荷曲线进行聚类分析,根据负荷特性对电动汽车充电负荷做进一步细化建模,并考虑负荷的发展趋势,建立起配电变压器综合负荷的自然增长模型。在此基础上,根据有序充电和新建配电变压器2种手段的互补优势,提出了支撑电动汽车参与需求响应的配电变压器扩展规划方法,以投资方案全寿命周期成本最小为目标,建立长时间尺度下的组合决策优化模型,确定有序充电和新建配电变压器的最佳组合形式。算例验证了所提方法的有效性与经济性。