分布式光伏与电动汽车接入蚌埠市配电网的负荷特性分析与对策

本文研究了分布式光伏与电动汽车接入蚌埠市配电网的负荷特性与对策。首先建立了分布式光伏的出力模型与电动汽车的负荷模型。然后,结合目标年蚌埠市配电网的预测数据,分析了分布式光伏与电动汽车同时接入对蚌埠市配电网整体及各典型区域负荷特性的影响,结果表明造成蚌埠市目标年夏、冬两季日负荷峰谷差的主要原因是06:00~10:00时段商业区与居民区分布式光伏无法完全被消纳、夜晚居民区电动汽车负荷与配电网负荷的“峰上加峰”。基于以上分析,提出用结合分时电价政策的V2G控制策略来应对分布式光伏和电动汽车接入带来的负面影响。     

充电式电动汽车停车场的V2G模型及接入配电网方案优化研究

从配电网潮流分析的角度出发,建立了基于电价引导原则的车网互联(V2G)功率模型。针对充电式电动汽车停车场负荷接入配电网的馈线和接入点选择问题,以减小馈线网损和日内电压波动为目标,建立了考虑V2G行为的接入规划模型。结合实例分析了负荷类型和光伏渗透率对规划方案的影响,算例结果表明电动汽车的V2G行为对配电网运行效益有显著影响,且不恰当接入方案下V2G行为可能会给配电网带来明显的负面影响。     

考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法

提出了一种基于电动汽车驾驶、停放特性的考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法。采用停车生成率模型预测停车需求,结合不同类型汽车、不同停放目的地的停车特性,建立电动汽车停车需求时空分布模型。从电动汽车日行驶里程、日停放需求时空分布特性入手,分析充电需求。采用蒙特卡洛模拟方法,仿真大规模电动汽车不同时间、不同空间的停放、驾驶以及充电行为,预测电动汽车充电负荷的时空分布特性。以深圳市为例,预测结果表明:电动汽车用户充电行为选择以及公共停车场充电设施配建比例不同,充电负荷也将有不同的分布;居民区、工作单位配建充电设施可满足大部分电动汽车的充电需求;同一城市不同区域建设用地类型不同,充电负荷具有明显差异。     

电动汽车V2G接入电网对电网负荷的影响分析

随着电动汽车的大规模普及以及智能电网的应用,未来将会有大量电动汽车通过V2G （vehi-cle-to-grid）接入电网,电动汽车充电将会给电网负荷带来巨大的挑战。分析了电动汽车V2G接入电网的影响因素,建立了基于蒙特卡洛模拟的电动汽车充电负荷计算方法。通过分别建立随机充电和V2G充电2个模型,对比在不同的电动汽车渗透率下的电网充电负荷,得出V2G可控充电对于平衡电网高峰负荷以及利用低谷电力有着积极作用的结论。     

基于时空互补的电动汽车有序充电

为减小电动汽车的充电行为对区域配电网的影响,即减少配电网负荷峰值的增加。本文综合考虑不同用户类型的电动汽车在居民小区、政府部门和商业区的行驶规律、停车规律、充电需求,以实现整个区域配电网削峰填谷为目标,提出了一种在V2G(vehicle-to-grid)模式下,通过分时电价引导的不同负荷类型电动汽车从时间和空间上双重互补进行有序充电的方法。以IEEE RBTS-5系统的第1,2条10 k V线路负荷需求为例,用蒙特卡洛方法模拟了本文所提的方法,验证了时空互补有序充电的方法对区域配电网总负荷削峰填谷的有效性。     

新基建负荷与光伏接入下配电网可开放容量评估及优化

随着新基建概念的提出,以5G基站、电动汽车为代表的新型负荷大规模接入城市电网中,对电网的安全与经济运行产生了显著影响。为了评估城市电网对新基建负荷的容纳能力,提出一种基于负荷增长需求与配网承载能力的配电网可开放容量评估方法,该方法在新基建负荷及分布式能源接入条件下计算各负荷节点所能增供负荷的总额作为可开放容量。在考虑电压、潮流等约束的条件下,采用二阶锥松弛方法实现模型的快速优化求解。此外,考虑到分布式光伏接入位置和顺序对可开放容量的影响,将以可开放容量最大为目标按照动态规划的方法进行求解,对分布式光伏的并网位置进行优化。在某地区配电网网格中进行了仿真分析,结果表明,所提方法可以有效评估城市配电网网格的可开放容量水平,并通过调整分布式光伏的接入位置实现了可开放容量的动态优化。     

电动汽车接入电网的影响与利用

未来电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入,将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响。从电动汽车充电负荷建模与仿真计算、电动汽车接入对电力系统的影响、电动汽车的充放电控制与利用3大方面,讨论电动汽车接入电网的研究现状。指出电动汽车充电负荷分析应考虑的主要因素;总结电动汽车接入对电源发展、电网运行、充电设施与配电网规划方面的影响,并分析电动汽车有序充电及与电网互动(vehicle to grid,V2G)的研究现状和应用难点。最后,对今后的研究方向进行讨论。     

考虑车网互动的配电网可靠性评估

作为一种兼具移动储能特性的新型负荷,电动汽车的大规模接入将会对配电网可靠性产生影响。在传统配电网可靠性评估方法的基础上,提出一种考虑车网互动的配电网可靠性评估方法。首先,通过分析电动汽车的出行行为,建立了电动汽车充放电的时空分布模型;其次,利用蒙特卡洛法模拟配电网故障,充分考虑电动汽车的出行需求,得到配电网故障时电动汽车的放电容量和失负荷情况;然后,结合分布式电源的出力,建立孤岛启发式负荷削减模型求取配电网的故障影响结果;最后,通过改造的IEEE-RBTS Bus-6测试系统验证本方法的可靠性与实用性,分别研究电动汽车渗透率、充电模式以及电动汽车电池容量对配电网可靠性的影响。     

考虑空间容量饱和的分布式光伏时空分布预测

随着分布式光伏大量并网,分布式光伏容量预测作为配电网规划中的关键环节,是变电站、网架规划中综合负荷计算的重要依据。对规划区域内的分布式光伏容量预测评估进行了深入研究,提出了适用于主动配电网规划的分布式光伏发电时空预测方法。建立了配电网分布式光伏装机容量时空分布预测模型,并利用空区推论和时序发展的方法求取规划年空间分布式光伏容量分布。最后,对我国东部某城市规划新区内分布式光伏容量进行了时空预测仿真,得出该规划新区的规划年和饱和阶段的分布式光伏空间容量分布,验证了所提方法有效性和实用性。     

新型电力系统下考虑分布式光伏并网的配电网可靠性评估

新型电力系统下，大量分布式光伏接入配电网，考虑其出力及负荷的随机特性，须对配电网安全性进行多角度综合评价。针对分布式光伏灵活接入配电网对其可靠性产生影响的问题，首先根据分布式光伏典型的出力特性，建立分布式光伏出力概率的模型。随后，确定光伏并网评估的指标以便对配电网风险进行量化，其中包括电压越限、功率越限及失负荷风险指标。最后在MATLAB仿真平台建立含分布式光伏并网的配电网模型，并考虑不同光伏出力场景、并网方式、并网容量对配电网的影响，对含分布式光伏并网的配电网进行可靠性评估。     

基于空间负荷预测的电动汽车有序充电方法研究

基于用地决策法的空间负荷预测法,建立了发展中城市的电动汽车及其充电负荷的空间分布预测模型。结合电动汽车的空间分布及其出行特性,对电网负荷率和网损进行分析,以优化城市配电网利用率为目标,构建出电动汽车强制性有序充电模型。通过算例说明在较高的电动汽车市场普及率下无序充电将给城市配网带来严重负荷冲击,并验证了本文所构建的有序充电模型在不同市场普及率下的有效性。     

基于随机森林算法的电动汽车充放电容量预测

文中提出一种电动汽车充放电容量的组合预测方法.首先,基于电动汽车历史充电数据和用户参与电动汽车与电网互动(V2G)意愿的调查数据,分析车辆荷电状态(SOC)特性、出行时间特性以及用户对价格的敏感度,建立随机森林分类模型,判断车辆是否参与V2G调度,并对影响用户决策的特征因素进行重要性评估.其次,采用蒙特卡洛方法模拟电动汽车出行和充放电情况,并分别预测充放电容量.最后,以办公区为例进行仿真,对比分析多种充放电模式下的电动汽车充放电行为与负荷分布.所构建的随机森林分类模型的准确率为0.917,能够有效区分V2G计划时段内电动汽车的充放电行为,仿真结果验证了所提预测框架的有效性.     

计及电动汽车渗透率的台区负荷预测研究

大量电动汽车接入给配网台区负荷带来了巨大的影响,为了更好地进行配电台区的负荷调度和扩容规划,研究计及电动汽车渗透率的台区负荷预测。首先对多源的负荷预测数据进行缺失、重复、异常预处理并对处理后的数据进行负荷聚类分析;然后分析电动汽车渗透率对台区负荷的影响并建立相应的负荷预测模型;接着建立基于ANFIS-RBF算法的台区负荷预测算法,并采用某地实际模型和数据进行台区负荷预测实例仿真,分析不同电动汽车渗透率下的台区负荷预测结果并验证本文所提算法的优越性。     

基于V2G技术的电动汽车实时调度策略

随着电动汽车逐渐普及,其对电网的影响也不断扩大。为加强电动汽车与电网间协作,充分利用电动汽车在电网能量调度中的高度灵活性,提出一种基于V2G技术的电动汽车实时调度策略。首先以降低充电成本和网损成本为目标,建立电动汽车调度模型。然后通过构建网损灵敏度指标分析电网节点性能,基于电网负荷制定分时电价,通过潮流计算和凸优化算法实时求解得到电动汽车充放电策略。最后以IEEE 33节点配电网为例验证了所提策略可以有效降低充电成本与网损成本,同时分析了电动汽车渗透率、V2G占比对车网协作效果的影响。     

计及分布式能源与电动汽车接入的空间负荷预测

相较于传统负荷预测,空间负荷预测更加关注某一局部空间内的负荷分布情况,因而可以更好地确定电气设备的选型与空间布局。分布式能源及电动汽车的飞速发展,使城市空间负荷分布变得更为复杂,采用原有基于时间序列的负荷预测方法可能带来较大误差,不利于城市规划的经济性与可靠性。利用最小二乘支持向量机(least squares supportvectormachine,LS-SVM)的非线性映射能力,建立了计及分布式能源与电动汽车充电负荷的空间负荷预测模型,并通过我国中部某地区的实际算例验证了所提方法的有效性。     

配电网对电动汽车可接纳能力分析

随着新能源汽车保有量持续上涨,大规模电动汽车接入对城市配电网的安全稳定运行带来了一定影响,研究配电网对电动汽车可接纳能力十分迫切。该研究基于不同类型电动汽车性能参数和驾驶者行为特性建立了电动汽车充电功率需求模型,分析了一定规模电动汽车接入对配电网日负荷曲线的影响。设置了含电动汽车V2G和DG并网发电4种不同场景,从电压偏差和静态电压稳定极限两个方面定量分析了配电网对电动汽车的接纳能力,以IEEE33节点配电系统为例,对比了4种不同场景下配电网对电动汽车的接纳能力。     

考虑电动汽车停泊概率的配电网接纳电动汽车能力评估方法

针对规模化电动汽车无序充电易导致配电网电压及潮流越限,需要定量评估配电网接纳电动汽车的能力问题,提出考虑电动汽车停泊概率的配电网接纳能力评估方法。首先在充电负荷建模环节增加考虑电动汽车停泊概率的影响,采用二阶段方法确定充电负荷所在节点;其次对基础负荷的季节特性进行建模,以研究由此导致的配电网接纳能力季节差异;建立了考虑静态安全约束的接纳能力评估模型,采用机会约束消除充电负荷预测偏差对评估准确度的影响。最后通过算例验证了所提评估方法的有效性。     

电动汽车居民区充电负荷建模分析

提出一种基于电动汽车停车时间、充电需求等因素的电动汽车居民区充电负荷建模分析的新方法。针对电动汽车的停车行为,研究基于居民区的区域停车生成率的停车需求,建立居民区的区域停车模型。建立里程分布模型,研究电动汽车移动和电耗量的关系,建立电动汽车剩余荷电状态(SOC)模型。结合居民区的区域停车模型、荷电状态分布模型,通过详细考察居民区区域停车这一功能分区特征,综合设备性质、居民区区域特征等因素,得到居民区的电动汽车充电模型。在充电模型中包含对电动汽车电池的工况分析、电耗量分析、返程时间分布、返程时SOC分布等环节的优化分析。采用一系列的数学建模方法,完成了基于时间分布的电动汽车居民区充电负荷的相关性质研究,以此作为日后电网调度、削峰填谷的参考。以某市为算例,进行蒙特卡洛模拟和分析,得出充电负荷分布的相关结论。