电动汽车充电站在配电系统中电气接入点的最优选择

针对电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷在空间中的合理布局等问题,现有相关文献主要围绕充电站的选址和定容展开研究,尚未论及如何确定充电站在所属区域配电系统中的电气接入点。在此背景下,该文针对计及对潮流影响的电动汽车充电站电气接入点的选择问题进行探讨。首先,依据电动汽车出行统计数据拟合结果,获得初始荷电状态(state of charge,SOC)及起始充电时刻分布特性,建立电动汽车充电负荷的概率模型,同时利用蒙特卡洛仿真求解,并采用深圳市电动出租车的实际数据对这种方法做了验证。之后,以节点电压偏差百分数和支路有功功率损耗增量百分数为基础,构造了评价充电站对配电系统潮流影响的综合指标,进而提出了确定充电站最优电气接入点的方法。最后,以修改的IEEE 33节点配电系统为例对所提出的方法进行了说明。     

三角湖电动汽车充电站的设计与应用

结合建成投运的三角湖电动汽车充电站实际情况,介绍了三角湖电动汽车充电站的设计思路,列出了配电系统、充电系统、监控系统、计费计量系统等组成及功能,并对未来电动汽车充电设施的发展进行了阐述。     

基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略

提出基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电控制方法。该方法在综合考虑用户的充电需求和电网负荷水平的基础上,以削峰填谷为目标,采用启发式算法动态求解接入充电站电动汽车的分时电价时段,由用户自主响应,以实现充电站内电动汽车有序充电。为验证所提方法的有效性,采用蒙特卡洛方法模拟用户充电需求,对电动汽车充电站在有序充电和无序充电两种情形下的配电变压器负荷、充电站运营经济效益和用户充电成本进行仿真计算和分析。结果表明:相较无序充电方法,用户通过自主响应充电站制定的动态分时电价激励,可显著降低充电站的运营成本和电动汽车用户的充电成本,并有效实现充电负荷削峰填谷。     

电动汽车充电站负荷预测系统的设计与开发∗

为了充分利用郑州南五里堡电动汽车充电站容量,开发了电动汽车充电站负荷预测可视化系统.首先建立 了基于小波神经网络算法的电动汽车充电负荷预测模型;然后利用Excel软件建立了数据系统,用以访问和储存系统 数据,实现负荷预测功能以及历史数据查询功能;最后利用MATLABAppDesigner设计用户界面,对郑州南五里堡 电动汽车充电站的负荷预测系统进行了功能测试,测试结果表明该算法具有较高的预测精度,验证了充电负荷预测模 型的正确性.     

基于配电网概率潮流计算的电动汽车充电站规划策略

大规模电动汽车接入会导致配电网潮流分布发生变化,给配电网的运行带来风险。采用半不变量和Gram-Charlier级数计算考虑电动汽车充电负荷的配电网动态概率潮流。根据节点电压和支路潮流的越限严重程度,定义评价充电站对配电系统潮流影响的综合指标,提出了确定充电站最优电气接入点的方法。IEEE33节点配电系统的仿真计算结果表明,采用上述方法选择充电站的电气接入点可以降低配电网节点电压和支路潮流越限的风险,有助于通过充电设施的优化布局对电动汽车的充电行为进行引导和优化。     

风光储式电动汽车充电站运行模式研究

为解决传统电动汽车充电站在电网发生故障时无法为电动汽车充电的问题,黑龙江省电力科学研究院进行了风光储式电动汽车充电站的建设和理论及实验研究。风光储式电动汽车充电站由风力发电系统、光伏发电系统、蓄电池储能系统,电动汽车充电站和站用负荷组成,该种充电站可工作在孤网和并网2种状态。并网状态下,充电站各组成部分与交流电网存在着能量流动,共有11种运行模式;孤网状态下,充电站各组成部分共有7种运行模式。这18种运行模式主要根据充电站的工作状态、风力强度、光照强度、充电站及站用负荷大小、蓄电池的能量存储情况而进行。研究结果表明该种充电站可实现并网和孤网2种模式下为电动汽车充电。     

区域电动汽车充电站规划的模型与算法

合理确定电动汽车充电站的规模及位置,建立了一种电动汽车充电站选址定容的最优费用模型.模型以居民负荷的分布情况模拟电动汽车的数量,用层次分析法给出候选站址的权系数,在候选站址与变电站的距离、电动汽车充电站的安装费用、电动汽车数量等条件的约束下,目标函数还加入了充电站的运行费用、网损费用和充电站配电变压器的投资.模型中电动汽车充电电价采用实时电价.为验证模型的有效性,采用粒子群算法对一假设算例进行优化求解,结果表明该模型具有一定的可行性.     

基于效用最大化原则的电动汽车充电站负荷特性分析方法

随着电动汽车规模化的发展,其充电负荷的时空预测为充电站配网建设和和充电设施规划建设提供了数据支撑。因此,文中基于效用最大化原则提出了一种的电动汽车充电站负荷预测方法,首先基于出行链建立电动汽车的时空分布模型,然后基于效用最大化原则和时间成本法分析了电动汽车用户充电消费选择,最后运用蒙特卡罗方法对充电站负荷进行仿真预测。与相关文献仿真对比,验证了所提方法的有效性和正确性,并分析了不同渗透率下和不同充电站位置下电动汽车充电站的充电负荷特性。结果表明,随着电动汽车渗透率提高,其充电行为的集中化增大了系统峰谷差;合理布局电动汽车充电站位置,可以使各充电站充电负荷更加均匀。     

基于NSGA-Ⅱ的电动汽车充电站多目标优化规划

电动汽车充电站既是公共服务设施又是配电网络中的大型用电负荷,构建了同时考虑充电服务能力最大与配电网络损耗最小的电动汽车充电网络优化规划模型。该模型为典型的多目标优化模型,采用改进非支配排序遗传算法对其进行了求解,获得了Pareto最优解集。基于25节点交通网络和IEEE33节点配电系统的仿真结果验证了本文所提模型及其算法的有效性。     

基于虚拟仪器技术的分布式电动汽车充电站在线监控系统*

针对未来电动汽车充电站选址分散的特点,建立基于虚拟仪器技术的分布式电动汽车充电站在线监控系统,对充电站的电能质量状况及负荷特性进行长期的监测。将分布式电动汽车充电站在线监控系统从功能上划分为前置机系统、服务器系统及网络通讯系统,分别从软硬件设计、实现方法、系统框架等方面描述三个子系统,探讨不同电能质量参数的测量计算方法,并设计了故障录波模块。实验测试证明,该监控系统测量精度较高,网络传输时无数据丢失。     

考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测及对电网负荷影响分析

电动汽车充电站的充电负荷与该充电站的车流量、电动汽车电池的起始荷电状态、用户选择的起始充电时间、电动汽车的车型和不同的充电模式都有关联。不同的时间段,不同的充电站类型对应的充电负荷有很大不同,计算电动汽车充电负荷的一般公式算法很难得到。根据电动汽车用户的充电习惯,研究不同类型充电站的充电汽车数量,电动汽车充电时长以及充电模式的选择,提出考虑时空分布的电动汽车负荷仿真预测方法。以沿海某市为例,该方法能有效预测各种不同类型充电站的电动汽车充电负荷,能够为电动汽车充电站的规划建设以及对电网的负荷影响提供依据。     

含分布式电源与充电站的配电网协调规划

分布式电源与电动汽车充电站共同接入配电网,对配电网规划和运行具有重要的影响。提出一种综合协调规划方法,该方法能够实现分布式电源选址定容、充电站位置及容量、配电网架建设和改造的综合优化规划。考虑风光资源和负荷的随机波动性,以配电系统投资、运行维护和环境成本的随机期望值最小为目标,建立了含分布式电源与充电站的配电网协调规划模型,采用改进遗传算法进行求解。以一个待扩展的辐射状配电网络为例,仿真计算结果表明,对含分布式电源与充电站的配电网进行综合协调规划,能够提高电网的经济和环境效益,得到的规划方案更为合理。     

考虑电动汽车充电站的分布式电源优化配置研究

分布式电源和电动汽车充电站在配电网中的接入方式对配电系统的运行有着重要的影响。本文基于负荷和分布式电源的时序特性,建立了考虑电动汽车充电站的分布式电源优化配置模型,并针对电动汽车充电需求及人们充电行为的规律性构建了充电站充电负荷的时序特性。以系统年综合费用、网络损耗费用、环境成本、负荷停电缺失成本及电压偏移最小为目标函数,利用前推回代潮流计算方法来判断所提出的规划方法是否满足网路潮流约束。最后采用改进的文化粒子群优化算法进行模型的求解,避免了基本粒子群算法容易"早熟"从而陷入局部最优解的缺点。算例结果验证了本文所提模型和算法的有效性和合理性。     

基于城市交通网络信息的电动汽车充电站最优选址和定容

针对电动汽车充电站规划问题,给出两步搜索的电动汽车充电站选址定容的分析方法,提出电动汽车充电站选址的最优数学模型。基于城市道路信息,得出充电站最优位置分布,采用Voronoi图划分每个充电站所服务的负荷区,根据每个充电站所服务的充电负荷设计其容量。算例分析验证了规划方法的有效性和实用性。     

电动汽车充电站监控系统的设计与实现

介绍了当前电动汽车充电站建设的3种典型模式,在此基础之上设计了一种电动汽车充电站监控系统。该系统主要包括软件统一支撑平台、充电监控、配电监控、烟雾报警监视、电池维护监控、快速更换设备监控、数据交换和转发等功能。并介绍了该系统的应用情况,指出了该系统的发展方向。     

含电动汽车充电站的主动配电网二阶段鲁棒规划模型及其求解方法

基于电力-交通耦合单元联系主动配电网和交通系统,针对耦合系统中配电负荷、分布式电源和电动汽车充电需求的不确定性,提出一种含电动汽车充电站选址决策的主动配电网二阶段鲁棒规划模型。第一阶段优化投资决策方案,在考虑第二阶段可行性的基础上展开规划,不仅包括电动汽车充电站的选址、配电线路的升级与扩建,而且考虑分布式电源、静止无功补偿器、有载调压变压器、储能等设备的投资;第二阶段考虑运行层,用于不确定参数的关键场景辨识和可行性检测。针对所提模型呈现的min-max-min形式的二阶段优化问题,采用列约束生成与Benders分解相结合的二阶段法进行求解。最后,以一个由改进的33节点配电系统和25节点交通系统耦合而成的网络为例进行仿真,仿真结果证明了所提模型和算法的有效性。     

计及不确定性因素的分布式电源与电动汽车充电站协调优化

高渗透率分布式电源与电动汽车负荷接入配电系统给电网的安全经济运行带来了显著影响。基于这一背景,文中对传统配电系统规划模型进行改进,使其能有效应对配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的协调优化问题。应用离散化的多状态模型表征可再生资源的不确定性,构建以系统网损最小为优化目标的协调配置模型,并使用二阶锥松弛技术对所建优化模型进行等价处理。基于IEEE 33节点配电系统,对所建模型的有效性进行验证,结果表明所提方法可有效计及可再生资源不确定性的影响,制定满足工程实际应用需求的协调优化方案。     

基于节点-支路信息的电动汽车充电站负荷预测

针对传统负荷预测模型的不足,提出一种基于时间空间的城市地区电动汽车快速充电站负荷预测模型。首先分析充电站负荷预测所需的数据及其主要来源;其次,针对电动汽车大量的、多样性的历史数据来分析电动汽车用户的充电习惯,预测每辆电动汽车的充电地点、充电起始时间及持续时间,准确获取单辆电动汽车的充电负荷模型;然后采用节点-支路负荷预测方式获取与充电站相关的路网节点和交通线路上所有电动汽车负荷,估算该充电站总的充电负荷;最后,对某规划区域内电动汽车的充电负荷进行实例仿真,并验证了方法的有效性和实用性。     

电动汽车充电站储能优化配置研究综述

针对电动汽车充电站负荷利用率低,给配电网和变压器造成巨大压力等问题,研究了储能系统的优化配置。从电动汽车无序充电和有序充电两个方面分析了充电站的负荷特性,对充电站的储能容量配置进行了简单的分析探讨,包括储能电池、容量配置以及功率配置并总结了储能配置的优化运行问题。分析可知,在电动汽车充电站合理配置储能系统可以较好地平抑负荷波动,缓解对电网的冲击。     

基于CPLEX与MATLAB的电动汽车充电站优化调度仿真系统

以实现电动汽车充电站收益最大化为目标,针对电动汽车充电站对电动汽车如何选择充电时段的优化调度问题,建立了基于CPLEX和MATLAB的电动汽车充电站优化调度仿真系统。分别采用无序充电、集中式控制充电、分散式控制充电3种方式运行,同时对比了它们对当地日负荷曲线的影响。利用MATLAB中图形用户界面设计功能(GUI)建立了仿真系统界面,进而通过设置各个控件的属性功能及编制M文件来实现优化控制的功能。最后经过编译形成可操作文件。该仿真系统具有可视性、多功能性及可控性等优点,有助于完成电动汽车充电站对电动汽车的优化调度仿真实验。