富含分布式电源和电动汽车的配电系统优化运行协调机制

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1、广紅业大学硕士学位论文＾：：，（工学硕士）富含分布式电源和电动汽车的配电系统优化运行协调机制郭亚萍二〇一五年六月１１８４５分类号：：学校代号２２０４０１５ＵＤＣ：学号：１１１；密级广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）富含分布式电源和电动汽车的配电系统优化运行协调机制郭亚萍指导教师姓名、职称：吴杰康教授学科（专业）或领域名称：电气工程学生所属学院：自动化学院论文答辩日期１５年６月４日：２０ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏ

2、ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅｇｇ）ＯｐｔｉｍａｌＯｐｅｒａｔｉｏｎＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｓｔｅｍｓｗｉｔｈＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｙＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅｓＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＧｕｏＹａｐｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷｕＪｉｅｋａｎｇ

3、Ｊｕｎｅ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｌｇｇｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，，摘要本文旨在对富含分布式电源和电动汽车的配电系统运行特性进行深入分析研究，协调分布式电源的发电功率和电动汽车的充电功率，通过优化配电系统的协调运行机制，使得配电系统的运行更为经济合理，同时降低了网损、改善了电能质量。本文首先介绍了分布式电源和电动汽车的基本概念和分类，考虑分布式电源和电

4、动汽车并入配电系统，对系统运行产生的影响。当分布式电源接入系统，同时考虑系统接入电动汽车进行充电，通过优化降低了系统网损，在富含分布式电源和电动汽车，优化出了分布式电源的最优发电功率和电动汽车的最优充电功率的配电系统中，通过优化尽可能达到就地消纳的效果。分布式电源以新能源为发电能源，鉴于风能、太阳能等能源的随机性，导致分布式电源的出力具有随机性，因此，优化过程应考虑分布式电源的随机特性。通过采用机会约束规划和随机抽样，分析了分布式电源的随机。特性，给出了分布式电源考虑随机特性的输出功率模型同时在电动汽车的

5、慢速充电、常规充电和快速充电三种充电模式下，通过对比优化分布式电源的确定性输出功率和分布式电源的随机性输出功率，分析电动汽车三种充电模式、分布式电源两种出力情况下的配电系统运行特性，着重分析了配电系统运行的节点电压和支路网损。最后根据对比分析，得到了电动汽车的最优充电方案，并根据分布式电源随机特性，考虑建立不同类型分布式电源的数量，以及可以考虑扩容的节点，为配电系统的优化运行提供了依据。针对优化配电系统的运行特性，得到分布式电源的最优发电功率和电动汽车的最优充电功率问题，采用了模拟退火粒子群算法，不

6、考虑分布式电源随机特性时，建立了以考虑配电系统接入分布式电源和电动汽车前后网损变化量最大为目标函数的模型，而考虑分布式电源随机性后，结合考虑分布式电源和电动汽车接入配电系统的电压偏移量差值最大作为多目标函数，求解配电系统的最优运行机制。为了支撑理论研究，本文有大量的算例分析，通过仿真计算和试验验证，提出配电系统优化运行机制，最好能达到分布式电源发电和电动汽车充电的就地消纳模式，减轻主网输送负担，对新能源也可充分利用。而对于配电系统接入电动汽车充电，充电模式应尽量选择慢速充电和常规充电模式，可保证电网具有

7、良好的电能质量且网损不致过高，而对于本文接入的风力发电电源和光伏发电电源，由于出力受到风能和太Ｉ、广东工业大学硕士学位论文阳能随机性的限制，为防止弃风和弃太阳能现象，分布式电源可能出力不足或者过高，导致部分节点电压偏移过大或者网损大幅增加，因此可适当考虑在相应节点增大分布一式电源的容量，保证配电系统的电能质量处于较好水平，对降低电网网损有定的辅。助作用本文采用的模拟退火粒子群算法有效解决了配电系统的优化问题，降低了迭代次数、减少了计算时间、收敛速度快、结果较为精确，为计算带来了极大的便利。

8、同时本文提出的电动汽车最优充电模式和对分布式电源的合理调整方案，可在新能源丰富地区进行合理应用。接入配电系统的分布式电源和电动汽车数量与类型在不断增加，对接入分布式电源和电动汽车的配电系统运行特性研究也越来越重要，同时分布式电源的充分