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《电动汽车规模化接入配电网的充电优化》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第35卷第6期电力自动化设备Vol.35No.62015年6月ElectricPowerAutomationEquipmentJun.2015电动汽车规模化接入配电网的充电优化杨秀菊,白晓清,李佩杰,韦化(广西大学广西电力系统最优化与节能技术重点实验室,广西南宁530004)摘要:将配变台区下的电动汽车看成一个小型“集聚体”,提出基于配电网安全运行的充电优化问题模型,该模型以有功网损最小为目标函数,计及节点电压、线路潮流、配变容量、集中式充电功率的动态爬升约束以及充电能量平衡约束,优化慢充模式下“集聚体”的充电功率。分区代理商负责监控所管辖台区下每辆汽车的充电行为。采用原-对偶内点法求
2、解该模型,IEEE33节点系统、PG&E69系统以及一个实际的119节点配电系统的计算结果表明该算法具有良好的收敛性和优化效果。通过动态平衡充电负荷,有效降低了系统网损,平抑了负荷波动,改善了末端电压水平,且避免了随机充电在某些时段可能造成的短时电压质量下降、馈线重载及配变过载等问题,提高了配电网运行的经济性和安全性。关键词:配电;电动汽车;充电负荷;优化;原-对偶内点法中图分类号:TM72;U469.72文献标识码:ADOI:10.16081/j.issn.1006-6047.2015.06.0050引言充电负荷模型。文献[5-7]将表征充电特性的分布函数离散化,求取充电功率的期望值
3、。文献[8]针对2在国内外,电动汽车EVs(ElectricVehicles)将个实际的配网区域进行研究,表明EVs的随机充电成为实现节能减排的必然选择。调查表明[1],90%的会大幅增加有功网损,指出通过优化充电降低网损充电行为是发生在停车场、家庭车库等固定场所的的必要性。文献[6-7]以负荷波动最小为目标优化大慢充方式,未来这也将是我国家用EVs规模化入网型车辆集聚体的各时段充电功率,但研究未涉及网的方式。配电网作为其接入端,直接与用户相连,是架结构。文献[9-10]的研究是在低压配电网层次,分配电能的主要环节,约95%的停电事故源于此,建立充电优化模型以优化每台车辆的充电行为。且
4、有功损耗约占整个输配电系统的50%[2]。EVs大文献[11]考虑潮流及电压安全约束,建立了中压配规模接入必将对配电网的安全、经济运行带来巨大网的充电优化模型,但未涉及线路重载、配变过载等的挑战。问题。在模型的求解方法上,文献[6]的模型调用当EVs作为负荷通过智能设备接入配电网时,MATLAB中的SQP工具箱求解,文献[10]将模型转化该负荷具有可控性。电网可以通过实时信息互动,为线性规划进行求解,文献[11]将模型转化为凸二对其进行负荷调度,使其作为发电调度的补充,优化次规划问题求解。系统运行。但该负荷也具有随机性和不均衡性,无本文计及充电起始时间及充电时长的随机性,序充电可能导致
5、配网节点电压恶化,影响用电设备建立充电负荷的概率模型以期求取充电需求,使模的正常启动和运行,甚至可导致配变严重过载、保护型更符合实际情况,旨在寻找一种简便、有效的方法动作。虽然配变扩容或新增可以满足EVs的充电需估计充电需求;以最小化有功网损为目标函数,在满求,但会造成资源的不合理利用。此外,EVs随机充足充电需求的条件下,计及潮流、节点电压、线路和电还造成日负荷峰谷差的恶化,对电网的安全稳定配变容量约束,建立了配电网的充电优化问题模型,运行带来很大的隐患。采用原-对偶内点法求解,优化以配变台区为单位的目前已有不少EVs入网的研究成果。文献[3]EVs集聚体的充电行为;以3个配电系统为
6、算例,验对充电负荷进行了详细建模,采用蒙特卡洛模拟方证所提模型及方法的合理性和有效性。法模拟EVs充电行为,计算各时段的充电需求。文文中所建模型基于以下几点假设:献[4]将充电过程视为由低荷电状态(SOC)向高荷a.依托智能电网技术,已经注册为可调度的EVs电状态扩散的动态过程,提出基于扩散理论的EVs与电网进行实时的信息互动,能够响应电网调度的需求;收稿日期:2014-12-28;修回日期:2015-04-15基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目b.EVs行程前电池均到达满电量,充电过程中,(2013CB228205);国家自然科学基金资助项目(51167001)
7、充电速率连续可调至充满;ProjectsupportedbytheNationalBasicResearchProgramofc.以城市中压配电网为研究对象,三相供电平China(973Program)(2013CB228205)andtheNationalNaturalScienceFoundationofChina(51167001)衡,可简化计算,仅对单相配线进行研究。电力自动化设备第35卷1EVs的充电负荷模型hp(k)。假设EVs电池
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