论文部分内容阅读
在我国新能源汽车补贴政策支持下,新能源汽车近年来处于高速增长状态,而电动汽车是我国新能源汽车的主要发展方向。规模化发展的电动汽车需要通过配电网对其进行能量补充,电动汽车无序充电负荷的接入,将会使得配电网峰谷负荷差进一步增大,使配电网规划容量、规划成本进一步上升。若能实现电动汽车主动响应,使电动汽车进行有序充电,则可与配电网进行错避峰,降低配网规划容量。此外考虑到电动汽车是典型的直流负荷,若能在配电网中引入直流子网,使未来电网形态向交直流混联配电网方向发展,由于直流馈线等建设成本相对较低,可有效降低配电网规划成本。
针对计及电动汽车主动响应的配电网规划进行研究,主要工作如下:
(1)研究电动汽车充电行为特性,在此基础上研究电动汽车无序充电数学模型,考虑到无序充电使电网负荷峰谷差增大,提出电动汽车主动响应模型,包括峰-平-谷时段充电转移和考虑移动携能的跨区域充电转移,分别从时间维度和空间维度实现电动汽车主动响应。
(2)从配电网规划角度,研究电动汽车负荷特性,电动汽车既可作为直流负荷,也可作为交流负荷。在此基础上,研究传统配电网规划以及考虑电动汽车接入的配电网规划二者之间的区别。对配电网规划流程及规划优化方法进行分析,分析了不同优化方法之间的优劣势,为下文规划采用合适算法奠定理论基础。
(3)建立计及电动汽车主动响应的交流配电网规划模型,以配电网和充电站建设、运行维护成本最小化为目标函数,以配电网潮流约束、节点电压上下限、换流器容量、馈线容量、配网逻辑、电动汽车充电需求等约束为约束条件。通过峰-平-谷时段充电转移,降低充电站和变电站容量;通过电动汽车移动携能实现跨区域充电负荷转移,降低充电站容量,使配网规划成本下降。
(4)分析交直流混联配电网组网结构,考虑到未来大量直流负荷接入配网,交直流混联配电网同时具有交流、直流配电网的优势。建立计及电动汽车主动响应的交直流混联配电网规划模型,在交流配电网规划模型基础上将直流馈线、逆变类型换流器建设成本纳入目标函数,通过遗传算法对该规划模型进行求解。
针对计及电动汽车主动响应的配电网规划进行研究,主要工作如下:
(1)研究电动汽车充电行为特性,在此基础上研究电动汽车无序充电数学模型,考虑到无序充电使电网负荷峰谷差增大,提出电动汽车主动响应模型,包括峰-平-谷时段充电转移和考虑移动携能的跨区域充电转移,分别从时间维度和空间维度实现电动汽车主动响应。
(2)从配电网规划角度,研究电动汽车负荷特性,电动汽车既可作为直流负荷,也可作为交流负荷。在此基础上,研究传统配电网规划以及考虑电动汽车接入的配电网规划二者之间的区别。对配电网规划流程及规划优化方法进行分析,分析了不同优化方法之间的优劣势,为下文规划采用合适算法奠定理论基础。
(3)建立计及电动汽车主动响应的交流配电网规划模型,以配电网和充电站建设、运行维护成本最小化为目标函数,以配电网潮流约束、节点电压上下限、换流器容量、馈线容量、配网逻辑、电动汽车充电需求等约束为约束条件。通过峰-平-谷时段充电转移,降低充电站和变电站容量;通过电动汽车移动携能实现跨区域充电负荷转移,降低充电站容量,使配网规划成本下降。
(4)分析交直流混联配电网组网结构,考虑到未来大量直流负荷接入配网,交直流混联配电网同时具有交流、直流配电网的优势。建立计及电动汽车主动响应的交直流混联配电网规划模型,在交流配电网规划模型基础上将直流馈线、逆变类型换流器建设成本纳入目标函数,通过遗传算法对该规划模型进行求解。