基于电动汽车接入的智能配电网规划研究

智能配电网是城市配电网的未来发展方向,也是智能电网的重要组成部分[1]。本文根据某中小城市的汽车发展情况,对电动汽车接入的智能配电网的充换电设施,充换电综合监控及运营管理规划进行研究,并对电动汽车接入实施设计具有现实的指导意义。     

计及电动汽车负荷的智能配电系统多阶段规划模型研究

电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入使得传统配电网的规划方法和模式发生了变化。为此,提出了一种计及PEV负荷的智能配电系统多阶段规划模型及其求解方法。首先,在考虑PEV负荷接入和系统规划可靠性指标要求的条件下,以配电网建设和运行成本最小化为目标,构建了包含变电站、分布式电源(distributed generation, DG)和线路在内的智能配电系统多阶段规划模型;其次,在考虑系统充裕度要求和经济性要求的条件下,提出了一种新的多阶段规划模型求解方法,通过模型简化和倒序运算,实现了智能配电系统多阶段规划模型的快速求解;最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的可行性,并且分析了PEV渗透率和充电模式对智能配电网规划结果的影响。     

电动汽车充电设施多阶段最优规划

电动汽车充电设施规划对电动汽车普及应用具有重要影响。考虑到未来电动汽车发展存在着很多不确定性,在对充电设施进行规划时就需要对这些不确定性因素进行适当模拟,以确保规划方案的鲁棒性。需要考虑的不确定因素包括电动汽车类型(纯电动汽车或混合动力汽车)、充电或换电、快充或慢充等。目前一般采用的单阶段充电设施规划模型很难全面评估多种不确定性的影响。在此背景下,对考虑不确定性的充电设施多阶段规划问题进行了研究。首先采用随机组合方法,综合生成多组未来发展场景,并采用全局优化方法获得这些场景下的多阶段规划方案。然后,运用数据包络分析方法,以前1阶段规划方案为输入,以不同场景下的后1阶段规划方案为产出,建立了计及不确定性因素的规划方案评价框架,以使得最终规划方案不但能够在前1阶段相对于其它规划方案达到较好的规划目标,而且对下阶段各种发展场景而言,均是较为适用的规划方案,这样就能够较好抵御未来发展的不确定性。最后,以一个包括配电系统和交通系统的两阶段充电设施规划问题为例说明了所提出的方法的基本特征。     

计及引导型充电控制策略的电动汽车充电设施与配电系统协同规划

对电动汽车(electric vehicle, EV)充电设施与配电网络进行协同规划可减少EV充电负荷对配电系统的负面影响,并降低各参与方的总社会成本。在开展二者的协同规划时,需要适当考虑引导型充电控制策略对充电负荷时空分布的影响。在此背景下,研究考虑引导型充电控制策略的EV充电设施与含有分布式光伏、储能的配电系统的协同规划问题,建立双层优化模型。上层优化模型以充电设施与配电网络协同规划的总投资成本最小为优化目标,考虑电力系统运行安全约束与EV充电站建设和运行约束,系混合整数非线性规划问题;下层优化模型则以配电系统运行成本与EV充电设施周围交通道路阻塞的时间等效成本之和最小为优化目标,并考虑配电网络运行约束与EV用户充电需求约束,也是混合整数非线性规划问题。求解上层优化模型得到充电设施与配电网络协同规划结果并作为下层优化模型的输入,而由下层优化模型求得的充电需求时空分布结果作为上层优化模型的输入。采用商业求解器CPLEX确定下层引导型充电控制策略,利用遗传算法对所构建的双层优化模型进行求解。最后,以宁波市海曙区东部区域的EV充电设施与配电网络协同规划为例,对所提出的方法进行说明。     

面向大规模电动汽车并网的需求侧管理方案对比分析

电动汽车充电在时间和空间上都存在着不确定性,大量的电动汽车接入电网可能导致电网负荷的明显波动,影响系统运行效率及安全稳定性,因此有必要研究电动汽车接入电网的运行规律并对其实施需求侧管理。以插电式混合动力汽车为研究对象,针对大规模电动汽车并网充电提出两种需求侧管理方案:基于中央调度程序的二次规划调度方法和基于能量限制器和功率限制器的多智能体系统调度方法,并对某典型地区配电网中的电动汽车进行仿真分析,评估和量化插电式混合动力汽车入网引起的负荷需求增长问题。算例结果从最优性、适应性和可扩展性三个方面说明多智能体调度方法优于二次规划调度方法。     

计及可转移负荷的电-气综合 能源系统多目标优化

可再生能源发电、电转气(power to gas, P2G)技术和电动汽车等的快速发展,促进了电-气综合能源系统(integrated electricity-gas energy system, IEGES)的形成和发展。IEGES可以提升多能源系统的经济运行,但同时也引起了新的问题和挑战。在此背景下,研究包括P2G装置、间歇性可再生能源发电机组和电动汽车的IEGES系统的协调运行策略。首先,构建计及可转移负荷的IEGES多目标优化模型,以最小化系统运行成本、弃风弃光量和配电系统网损为优化目标,并考虑配电系统和配气系统相关的运行约束等;然后,应用模糊集理论将多个目标分别转化为隶属度函数,并采用加权综合指标法将多目标转化成单目标,之后采用AMPL/IPOPT商业求解器求解;最后,以修改的54节点配电系统和19节点配气网络所构成的IEGES为例,对所构建的优化模型和采用的求解方法进行说明。     

智能微电网系统的能量管理及运行控制分析

针对我国电网特点,对智能微电网系统的结构和微源的接入方式进行了简要叙述,从接入控制层、微电网控制层、就地控制层三方面对智能微电网的运行控制体系进行了分析,讨论了包括并离网切换策略、并离网控制策略、负荷控制策略等在内的几种智能微电网高级控制策略,最后探讨了智能微电网未来研究的相关问题,为微电网的研究和产业化提供了参考。     

探究智能配电系统断路器与智能电力仪表的配合

文章在阐述智能配电系统构成的基础上,对不同厂家、不同型号的智能配电系统断路器进行分析比较,得出中低档智能配电系统断路器能够和智能电力仪表进行配合使用的结论,旨在更好的发挥出智能配电系统功能,促进电力事业发展.     

基于双重粒子群算法的电动汽车参与配网优化调度

研究电动汽车参与含分布式光伏电源的配电系统的协同调度问题. 首先,建立了分布式光伏和电动汽车充电负荷的数学模型,给出了两种协同调度策略:电动汽车充电位置优化和电动汽车充电时段优化. 优化模型以配电系统网损最小为目标,分别就充电地址不固定和固定两种情况进行优化. 然后,使用蒙特卡洛法对电动汽车充电负荷情况进行模拟,使用双重粒子群算法对优化模型进行最优求解. 最后,用一个33节点系统作为算例系统对所提出的调度策略进行仿真验证,证明了优化策略能平抑电网波动,减少配电系统网损.     

特斯拉电动汽车充电站选址与数量优化研究

针对如何确定电动汽车充电站选址及数量问题,建立充电站投资运行维护成本的目标函数,利用量子粒子群优化算法对目标函数求解.基于建立的模型,通过实例分析对美国和韩国的电动汽车充电站进行规划,并对未来电动汽车充电网络的发展提出建议.     

智能计量系统的发展及其系统SoC应用

全球许多公用事业公司都已经开始为住宅、商业以及工业市场部署智能电表的服务。本文分析了智能计量系统,列举了智能电表的众多优点,如可以大范围地降低运营成本和资本费用,支持新的服务和更加完善的操作控制。本文还系统的总结了国内外近几年智能电表以及其系统芯片（SoC）技术的发展。     

基于smart AGENT的纺织企业竞争情报智能采集方法

对纺织企业竞争情报归属权离散、时空离散、价值离散等特点及分布现状进行了系统的分析，提出应用smart AGENT进行编程，达到快速有效的internet定位，实现使用者快速拽到特定的纺织企业竞争情报信息地址，获取相关的纺织企业竞争情报信息．     

基于交互技术理念的智能服装应用设计

在知识经济蓬勃发展的今天,基于交互技术理念的智能服装逐渐得到了重视和应用.通过对交互技术与智能服装的概念分析,对现有的智能服装案例进行深入论证探讨,提出了一种应用于服装设计的新型智能交互技术.运用此技术能设计制作出通过声音节奏来控制灯光闪烁的智能服装,为智能服装的开发应用提供参考.     

双向互动智能用电体系的构建及智能电表的开发

在分析国内外智能用电技术发展现状的基础上,构建了一种面向家庭的新型智能用电体系框架,主要由智能电表、智能互动终端、智能插座、家庭局域网络等构成;可支持分布式电源、电动汽车充电桩等系统或设备的灵活接入,具有计量、综合能耗监测、家用电器智能控制以及与用户的双向互动等功能.介绍了一款基于CS5460电能计量芯片的单相复费率智能双向电表的硬件和软件开发.实际测试结果表明,智能电表具备0.5%以上的计量精度,且可实时地与智能互动终端双向互动.     

智能材料与结构的研究及应用

介绍了智能材料与结构的基本特征、研究内容及应用前景。智能材料与结构具有四种主要特性,即敏感特性、传输特性、智能特性和自适应特性。其研究内容主要包括基础智能材料的研究、自诊断智能材料与结构的研究、自适应智能材料与结构的研究。基础智能材料的研究主要是形状记忆材料、压电材料、电／磁流变液材料、磁致伸缩材料、智能凝胶材料、聚合物基“人工肌肉”、自组装材料、光纤智能材料等的研究。智能材料与结构在航空航天、军事、土木建筑、医疗、体育及日常生活等各个领域有广阔的应用前景。     

降低变电站智能化改造工程期间运行风险探析

通过总结国家电网公司智能化改造第二批试点工程——500k V繁昌变智能化改造项目中的工程经验,得出一套运行常规变电站智能化改造的自动化专业改造典型方案。该套方案降低变电站智能化改造工程对变电站的运行监控产生的影响,对其他智能化改造工程具有参考价值和推广意义。     

CDMA中波束成型方法的研究

提出一种新的预波束成型方法--多用户角度匹配法, 并研究了基于它的智能扇区系统调整策略和阻塞性能, 仿真结果表明: 相比于两种常用波束成型方法, 该方法有更优的平均信干比增益; 所提出的智能扇区系统可明显提高集群效率, 特别是当用户非均匀到达时.     

基于LabVIEW和智能负荷控制器的智能用电实验系统

基于LabVIEW虚拟仪器开发工具和智能负荷控制器,设计了一种适用于家庭的智能用电实验系统.采用Modbus-RTU协议,通过ZigBee无线通信,实现了上位PC机与下位机智能负荷控制器的通信.仿真结果表明,该系统操作方便,通信可靠,可实现智能负荷控制器的信息采集和远程控制.     

智能电网中雷电参数监测的探讨

建立坚强的智能电网,要求在电网发生大扰动和故障时,仍能保持对用户的供电能力。雷电灾害作为电网稳定运行的重大隐患,一直被人们所重视。我国电力系统率先并持续开展了雷电监测,并建有覆盖国土面积大部分的全国雷电监测网。加强电网的雷电监测与防护,能够保证电网安全,减少雷害事故。全面介绍了中国智能电网雷电监测的现状,提出了电网雷电监测与防护技术领域亟待开展研究的4项关键技术,为科学评价输电线路雷电屏蔽措施的屏蔽效能提供有效手段,并为中国相关防雷标准和规程的制修订提供基础参数和依据。     

电子式互感器的研究及其在智能变电站的应用

电子式互感器具有高精度、高可靠性、宽响应带等特点,相较传统电磁式互感器更能适应变电站智能化的发展趋势。通过对有源电子式互感器和无源光电互感器的介绍、分析,从经济性、可靠性、安全性等多方面阐述了电子式互感器的优越性,并介绍了相应合并单元的功能特点。以某220kV智能变电站为例,提出智能变电站电子式互感器的选型和设计方案,以及配套合并单元的安装方案。