含电动汽车和分布式电源的配电网动态概率潮流计算

分析了电动汽车、风力发电机和光伏组件的动态概率模型,考虑了输入变量间的相关性。采用基于拉丁超立方采样的蒙特卡罗法进行动态概率潮流计算,得到节点电压和支路潮流的数字特征,应用非参数核密度估计得到概率分布曲线。针对IEEE33节点配电网系统,进行仿真测试,验证了算法的正确性和高效性。     

考虑电动汽车充放电影响的配电网风险评估方法

电动汽车接入配电网以后,其充电行为增加了配电网负荷水平的不确定性,并且其作为储能电源在向电网提供能量的同时,直接造成传统的辐射状无源配电网中存在电源.为了分析这种影响,提出了一种考虑电动汽车充放电影响的配电网风险评估方法.首先介绍了传统的配电网风险评估理论;然后重点分析了电动汽车充电负荷模型与放电模型;最后应用测试系统验证了所提方法的有效性,包括可放电电动汽车数量与电动汽车充电负荷位置对配电网风险水平的影响,所得结论能够为配电网负荷规划与电动汽车充电站选址提供参考数据.     

考虑分布式电源灵活接入下的配电网风险评估

随着大量分布电源接入配电网,其出力的随机性和波动性给配电网稳定运行带来不可避免的影响。基于风电、光伏等分布式电源出力的概率分布模型和半不变量法概率潮流算法,考虑分布式电源间出力的相关性,进行分布式电源灵活接入下的配电网节点电压和线路潮流分布特性分析,并提出系统综合越限风险指标,实现了配电网运行风险评估。应用IEEE 34节点系统,考虑风电、光伏2种分布式电源的接入位置、容量和安装比例等灵活性,验证了所提方法的有效性。     

含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法

现有方法难以对不同充电状态下的配电网运行状态进行准确评估,为此设计含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法.通过计算配电网运行情况与配电网元件使用状态,实现配电网运行可靠性评估指标的选取.同时,设定充电周期,计算电动汽车充电功率,并将此作为评估参考因素之一.采用模拟法构建评估模型,将运行可靠性评估指标与电动汽车充电功率融入此模型中,实现对含电动汽车充电的配电网运行可靠性的评估.算例测试结果表明,在慢充和快充状态下的评估计算响应时间明显低于现有方法,并且评估结果的准确性较高.算法更适用于电动汽车配电网运行状态的评估.     

含分布式电源和电动汽车的配电网动态重构研究综述∗

配电网重构是优化配电网运行架构,提高配网经济性、可靠性的重要手段,随着分布式电源(DG)以及电动汽车(EV)的大量接入,探索更优的动态重构方案成为必要。文章归纳梳理了DG和EV的相关建模方法,较为全面地综述了重构模型中的多目标优化和约束条件,重点分析总结了动态重构问题求解方法的研究现状和存在的问题,并结合目前配网重构的发展现状,对未来的研究方向进行了展望。     

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。     

含微网及电动汽车的主动配电网供电恢复策略

为充分发掘并利用紧急情况下微网及电动汽车对区域配电网的电能支撑作用,进而提高配电网故障后供电恢复的有效性、快速性、经济性和可靠性,文中提出一种含微网及电动汽车的多源主动配电网多级快速供电恢复策略,包含微网供电恢复、微网与电动汽车协同供电恢复,以及一级馈线供电恢复三级方案。随后,以供电恢复后配电网的网损最小为目标,构建各级供电方案的最优潮流模型,并利用遗传算法来获取配电网多级供电恢复的最优方案。最后,以IEEE典型三馈线配电测试系统为例验证了本文所提多级快速供电恢复策略的可行性和有效性。     

基于随机潮流的含电动汽车配电网内分布式电源规划

随着分布式电源(DG)和电动汽车的大量发展,对接入配电网的电动汽车与DG进行协同研究具有重要意义。文中以协调配电公司、DG投资商和公共社会三者之间利益为出发点,综合考虑了配电公司的运行费用、DG投资商的投资费用,以及DG的环境效益和电动汽车入网(V2G)所节省的电网投资等社会效益,建立了基于机会约束规划的含V2G配电网中DG优化规划的数学模型,采用基于混合编码的改进自适应遗传算法对该模型进行了求解。在优化计算过程中充分考虑了负荷预测值的不确定性、风电源的输出功率的随机性以及电动汽车充放电功率的不确定性,提出了电动汽车充放电对系统最大功率影响的数学模型,并采用基于半不变量法的随机潮流算法对规划模型中的约束条件进行了检验。最后,以某实际配电网系统为仿真算例,在不同置信水平约束下对该系统内DG分别进行了优化规划,验证了文中所建数学模型及相应求解算法的有效性。     

基于主成分分析方法的多类型电动汽车接入配电网的综合风险评估

针对新能源和多种类型电动汽车(EV)接入配电网造成的安全和经济等运行风险问题,提出了一种考虑多种风险因素的配电网运行综合风险评估方法.首先,构建了风光出力和EV时序概率分布模型,并用日行驶里程数代替了主观设定的多种类型EV的起始荷电状态;然后,基于复杂网络理论,提出了电压越限风险和支路功率过载运行风险等时序安全指标,并根据配电网的经济运行建立了经济风险和电网高效性风险指标;再者,构造了不同容量EV并网运行风险评估矩阵,运用主成分分析(PCA)方法对风险评估矩阵进行降维和计算客观权重系数,并对结果进行综合风险评估排序;最后,以接入风电、光伏的改进IEEE 33节点配电系统为例,分析了所提风险指标的有效性和综合评估方法的合理性,对比了基于PCA的综合风险评估与传统安全风险评估方法,结果表明在同时考虑安全和经济等因素的情况下,采用所提方法时某范围内的运行风险有下降趋势,对某区域内的EV容纳数量规划有积极的指导意义.     

含分布式电源的配电网风险评估技术

安全、可靠接纳风电、光伏发电等分布式电源是未来智能配电网的重要功能之一,文中主要研究含分布式电源的配电网风险评估算法.首先引入事故后能量损失率指标和事故后用户损失率指标来描述系统故障概率和故障后果严重程度,并对引入分布式电源后的指标进行修正;然后结合分布式电源的出力概率模型和负荷概率模型,采用馈线分区方法,得出接入分布式电源及储能装置后的配电系统可靠性及风险评估指标;最后利用美国PG&E69节点配电系统对本文算法进行了验证.     

电动汽车接入直流配电系统的稳定性及虚拟惯量控制

直流配电系统是未来城市配电系统新的发展方向,随着电动汽车的日益普及,电动汽车的充放电将对直流配电系统电压稳定性产生重大影响。首先,建立了电动汽车不同充放电方式下直流配电系统小信号导纳模型,并利用奈奎斯特稳定判据讨论了不同充放电方式下直流配电系统电压的稳定性差异。其次,为提高系统阻尼及系统电压稳定性,提出了电动汽车不同充放电模式的统一虚拟惯量控制方法,并对比分析了引入虚拟惯量前后系统电压的稳定性差异。最后,通过时域仿真算例和实验验证了理论分析的正确性以及所提方法的有效性。     

Fuzzy Reliability Assessment of Distribution System with Wind Farms and Plug-in Electric Vehicles

Abstract

The equipment failures are highly uncertain in nature and simple average failure rate will not reflect this uncertainty. The uncertainty level further increases in reliability evaluation due to the integration of wind farm (WF) because of the intermittent nature of wind speed and random charging patterns of plug-in electric vehicles (PEVs). In this work, the uncertain variables in the distribution system (failure rate, repair time, WF output, PEVs charging and system load factor) are represented as fuzzy numbers to handle the uncertainty. The available uncertain data are used to find the probability distribution function (PDF) of that parameter and is converted into fuzzy membership function using transformation techniques. Failure rate of equipment is converted into failure probability using Monte Carlo simulation (MCS) method. Sampling method is applied to create the PDF of a variable which has average value. Fuzzy severity index (FSI) is proposed to find the importance of an equipment on reliability and is evaluated by measuring the fuzzy distance between the fuzzy reliability indices. The proposed assessment method is validated on modified RBTS bus 2 by comparing with analytical and MCS methods. The proposed method has been tested with integration of WFs and PEVs.     

考虑充电需求空间灵活性的电动汽车运行优化研究综述

随着电动汽车渗透率的升高,电动汽车充电负荷对电网的影响也越来越大。一方面,无序的充电负荷会危害电网运行;另一方面,电动汽车具有移动特性,电动汽车充电需求的空间灵活性又可以提供电网所需的需求侧响应服务。针对道路上行驶车辆的能量管理问题,文章从建模方法和调用手段2个方面着重梳理了电动汽车充电需求空间灵活性的相关研究,并详细介绍了其在大规模电动汽车充电计划规划、车辆充电导航优化、单程式共享车队的优化调度等场景中的应用,最后对电动汽车充电需求空间灵活性的研究方向进行了展望。     

计及电动汽车的电力系统事件触发负荷频率控制

针对包含电动汽车EVs(electric vehicles)的电力系统,引入事件触发机制,从而PI型负荷频率控制器输入能够按需进行更新,在保障系统稳定的同时减少通信负担,节约网络通信资源.对于包含事件触发机制的时滞电力系统模型,利用李雅普诺夫稳定性理论,基于Bessel-Legendre(B-L)积分不等式,推导出保守...     

含电动汽车混合储能系统的微网多目标经济优化运行

为了实现分布式电源组成的微网能以更为经济、灵活和环保的方式运行,充分发挥分布式电源的发电优势。针对微网优化调度的问题,提出以电动汽车同时作为负荷和发电单元且计及制热收益的微网多目标优化模型,以经济效益最大化、环境成本最小化作为微网多目标优化问题。应用非劣排序遗传算法NSGA-II,进行多目标优化求解,求得Pareto前端解,从而获得微网最优调度策略。通过算例验证了所提模型、策略和算法的有效性。     

基于可信性理论的电力系统运行风险评估(一)运行风险的提出与发展

介绍了运行风险评估的基本定义,总结了电力系统运行风险评估与传统调度确定性分析方法和电力可靠性研究相区别的特征.电力系统运行风险评估的主要目的有2个:一是对电力系统运行中的不确定性因素进行定量评估,建立运行风险指标体系;二是以运行风险指标为决策手段,综合协调电力系统的安全性与经济性.与核电厂运行风险进行类比,分析了电网运行风险评估的发展前景.概述了运行风险评估的相关研究已分别在元件级的安全评估和系统级的安全评估2方面取得的一些重要进展,介绍了它们所借鉴的传统的可靠性研究方法,阐述了风险评估的研究思路.     

低碳经济下电动汽车集群与电力系统间的协调优化运行

随着电动汽车(EVs)大规模接入电网,其充放电行为的随机性将给电力调度带来新的问题。在研究电动汽车与电网间信息、能量交互机制的基础上,深入分析EV集群运行模式及其对电力系统发电调度的影响。基于低碳经济理念,以电力系统发电能耗成本、CO_2排放费用和V2G服务补贴费用最小化为目标函数,综合考虑EV行驶需求、碳排放配额、碳排放交易机制等相关约束,建立低碳经济环境下EV集群与电力系统间的协调优化运行模型。采用所建模型对10机系统进行仿真分析,优化结果验证了模型的合理性和有效性。     

基于加权分布熵的配电网电动汽车并网运行风险分析

针对电动汽车负荷接入配电网的运行风险分析问题,提出带有放大系数的损失严重度;以分布熵来量度配电网状态变量分布不确定性引起的风险,利用损失严重度对分布熵进行加权以建立加权分布熵,基于加权分布熵建立了电压风险指标和潮流风险指标;以元件重要度对加权分布熵进行加权求和来评估网络的电压风险和潮流风险,并综合2类风险建立了配电网运行风险综合评估指标。最后,以接入风电和光伏的改进IEEE 33节点配电系统为例,通过动态概率潮流仿真计算分析了加权分布熵相对于传统风险指标的优越性以及运行风险综合评估指标的合理性,并研究了运行风险随电动汽车负荷的接入位置和容量的变化情况,从而验证了所提指标和模型的有效性。     

电动汽车的电气传动系统

本文综合介绍了电动汽车电气传动系统最近的发展动向。分别对电动汽车对电气传动系统的要求,电动汽车机电一体化的布置方式,电动机的选型、设计应考虑的特殊问题,控制系统研究开发的动向等进行评述。提出了几点看法。     

SCADA系统实时配网合环操作风险评估

提出并实现了针对配网合环操作的风险评估系统,该系统以能量管理(SCADA)系统为平台,实时、在线对配网合环操作进行合环潮流校核、风险评估等,为开展配网合环操作提供指导。