基于SRSM的含分布式电源及电动汽车充电负荷 配电系统的概率潮流计算

为了准确描述配电系统中不确定因素对系统概率潮流分析的影响,引入随机响应面法(stochastic response surface method,SRSM)对含分布式电源(distributed generators,DG)及电动汽车充电负荷(electric vehicle charging load,EVCL)配电系统的概率潮流进行分析。该方法充分考虑了风速、光照强度的随机性以及基础负荷和EVCL的不确定性,仅需较少的仿真次数便可快速估计出响应的概率统计信息。通过对IEEE14和IEEE30节点系统的算例分析,结果表明SRSM具有较高的计算效率和模拟精度,同时验证了所提方法的有效性、准确性、快速性和实用性。     

考虑多风电场相关性的场景概率潮流计算及无功优化

针对结合K-means聚类和Copula函数建立场景概率模型时,K-means聚类不能根据风电出力数据分布特点自发确定最佳聚类数这一不足,提出通过基于密度的聚类有效性指标确定最佳聚类数。并以此建立最优场景概率模型,采用改进型回溯搜索算法(BSA)进行无功优化。以澳大利亚的两个相邻风电场实测出力为例,在含多风电场的IEEE30节点系统中对所提方法进行验证,算例结果表明采用所提方法确定的最优场景概率模型能准确描述多风电场输出功率之间的相关性。     

考虑分段充电的实用型电动汽车概率负荷模型

随着电动汽车发展的规模不断扩大,车辆的充电负荷将成为电网负荷的重要组成.由于自身充电行为的随机性,电动汽车充电负荷难以用传统的负荷模型进行描述.文章针对停车场内的电动汽车充电负荷,提出了一种考虑分段充电特性的实用型充电负荷概率模型.研究了单台电动汽车电流型分段充电负荷模型,在此基础上利用蒙特卡洛抽样模拟多台电动汽车的随...     

考虑时间相关性的电动汽车充电站负荷概率建模及场景生成

由于受到车主出行行为和交通路况等随机因素影响,电动汽车(electric vehicle,EV)充电站负荷具有很强的随机性。建立描述EV充电站负荷随机性的概率模型,对配电网的安全运行分析具有重要意义。以EV充电站一天负荷曲线中每个时段的负荷为随机变量,依据历史数据,选择拟合精度最高的通用分布函数建立每个单时段负荷的概率分布模型。由于EV充电行为的持续性,相邻时段充电站负荷具有相关性。先根据各时段负荷的相关性将一天96个时段分为若干个连续时段集,每个连续时段集里面多个相邻时段负荷之间的相关性较大,再采用Pair-copula方法以D藤结构建立每个连续时段集里面多个相邻时段负荷的联合概率分布模型。基于Pair-copula联合概率分布模型抽样生成计及相关性的一天各个连续时段集的负荷场景,并采用波动趋势和波动大小作为表征生成负荷场景波动性的指标来衡量所生成场景的合理性。最后,以深圳市某EV充电站的实际历史数据为例,验证了所提出方法的有效性。     

考虑电源与负荷间存在非正定相关性的概率潮流计算方法研究

随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计算无法进行的问题。文章提出一种新颖的处理相关性矩阵非正定的半不变量法,将修正Barzilai-Borwein梯度法与Nataf变换相结合,解决变量间相关矩阵非正定问题,并在IEEE-33节点系统中分析新型电力系统各类电源和负荷相关性对计算结果的影响,验证文章所提方法准确性。     

含电动汽车充电负荷和风电的电力系统动态概率特性分析

电动汽车充电负荷和风电的随机性与时变性将对电力系统的运行状态产生重要影响.为此,分析了影响电动汽车充电负荷特性的主要因素,根据车辆调查数据对电动汽车用户行驶特性进行建模,基于变异系数建立了电动汽车充电负荷、风电出力和基础负荷的动态概率模型,采用半不变量法概率潮流研究了含电动汽车充电负荷和风电的电力系统动态概率特性,分析了5种不同情形下系统支路潮流和节点电压的运行状态.研究结果表明,采用动态概率模型能获得更全面的潮流分布情况,电动汽车充电负荷和风电出力对系统动态运行特性有重要影响,且不同的电动汽车充电控制策略对系统的影响也不同.     

考虑实时动态能耗的电动汽车充电路径规划

由于电动汽车在行驶途中电量耗尽的风险较大,亟须研究一种有利于减轻用户出行焦虑的电动汽车充电路径规划方法。文中通过选取能够准确反映实际道路中用户驾驶特性的行驶工况特征参数,分析各特征参数与耗电量之间的相关性以及特征之间的相关性强弱,采用主成分分析对特征进行降维,基于信息熵模糊聚类方法对行驶工况进行分类,构建电动汽车行驶途中的动态能耗模型。并基于此考虑路径选择及电池剩余电量约束,建立以出行总距离、总时间及充电价格三者权值之和最小为目标的电动汽车充电路径规划模型。以某市实际交通路网规划18 km×18 km区域,分析采用实时能耗对充电路径规划的影响以及不同优化目标对用户充电路径优化结果的影响,验证了所提规划方法的可行性及有效性。     

考虑电动汽车充电负荷空间分布的系统特性分析

电动汽车充电的便捷、安全是电动汽车产业化的必要保障。电动汽车充电负荷具有一定的随机性和集聚性,充电负荷接入电网的位置和容量不同,势必给电网带来不同的影响。如何适应电动汽车充电负荷的接入成为电网建设规划中面临的重点问题之一。基于现有的电动汽车充电方式的讨论,考虑电动汽车充电负荷随机分布和局部集中分布两种方式,通过仿真计算,详细研究了接入电网的电压和损耗特性,并对关键因素进行了分析。结果显示,接入电网的电压和损耗特性与充电负荷的分布密切相关。最后提出电动汽车充电站点设计和选址依据。     

考虑分时电价的电动汽车充电负荷计算

为了利用分时电价实现电动汽车的有序充电,提出了一种考虑分时电价的充电负荷计算方法。将电池充电过程划分为5个阶段,考虑行程结束时间与每日行驶里程的概率分布,计算了考虑分时电价后全天各时段内一辆电动汽车处于电池各充电阶段的概率,结合电池各充电阶段的充电功率,得到每个时段内一辆电动汽车的充电负荷期望值,根据中心极限定理计算了所有车辆充电负荷的分布情况。仿真结果表明,考虑分时电价后,充电负荷集中分布于谷时段,降低了对电网的不利影响。与蒙特卡洛模拟方法相比,该方法计算效率更高,计算结果基本相同。     

基于场景概率潮流的电力系统无功优化研究

多风电场出力的随机性和互相关性特点对电力系统无功优化调度有着不可忽视的影响。针对这一问题,提出一种基于场景概率潮流的电力系统无功优化方法。该方法将风电出力场景化,结合概率潮流计算,以系统有功网损、发电机无功偏差和节点电压偏差期望加权值最小作为无功优化目标函数,利用粒子群算法求得各风电出力场景下的最优无功控制策略。在含多风电场的IEEE 30节点系统中对所提方法进行测试,并与确定性的场景无功优化方法相对比,验证了所提方法的有效性。     

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。     

电动汽车大功率充电设备的多段恒流充电方法

目前大多数电动汽车充电设备输出功率有限,所采用的充电方法较为简单,造成电动汽车的充电过程存在时间长、能耗高、温升大等问题。为了解决这些问题,本文设计了一种大功率充电设备,基于最优充电曲线,提出了一种电动汽车的多段恒流充电方法,并将此充电方法应用于大功率充电设备中。首先,设计了大功率充电设备的电气结构图;其次,根据动力电池的充电特性,给出了多段恒流充电方法的实现流程;然后,在大功率充电设备上,与传统的恒流充电方法和恒流恒压充电方法进行了实验对比分析。结果表明,多段恒流充电方法与传统的1C恒流充电和1C恒流恒压充电方法相比,能够缩短5%以上的充电时间,与传统的2C恒流充电方法和2C恒流恒压充电相比,可以降低50%以上的充电温升,并且能够在比较短时间内使电池容量达到80%,满足电动汽车快速充电的要求。因此,本文提出的方法能够均衡电动汽车动力电池的充电时间和充电温升,延长电动汽车动力电池的使用寿命,综合性能更优。     

电动汽车充电站电源腐蚀与防护研究

随着电动汽车充电站在全国推广,充电站中电力电子产品受到各种环境腐蚀而产生的问题日益增多,尤其是沿海地区的充电模块受盐雾腐蚀而造成的断电、PCB铜箔断线、绿油起泡等现象应该引起高度重视。通过研究沿海地区电动汽车充电站内PCB的腐蚀现象,探讨了盐雾腐蚀的防护问题。     

考虑充电功率的电动汽车快充站充电设施优化配置

为实现电动汽车快充站内的经济建设,同时分析充电功率在充电站规划中的影响,提出了一种电动汽车快充站充电设施优化配置方法。以电动出租车为例,分析其出行特征,并基于排队论分析各个时段内站内排队系统的运行指标,建立分时段的用户等候时间成本计算模型。以充电站投资成本和用户等候时间成本之和最小化为目标函数,建立考虑装置利用率、排队时间、配电容量和占地面积的充电设施配置优化模型,在模型中同时对充电设施的充电功率和数量进行优化,实现快充站内社会成本的最小化。通过算例验证所提方法的可行性以及优化充电功率的经济性。     

一种配电网潮流计算的新方法

针对辐射状配电网的结构特点,应用前推回代法进行潮流计算,以广度优先搜索策略为理论基础,通过广度优先搜索遍历并借用ADT栈形成网络层次结构,来确定前推回代的节点顺序,形成一种实用的配电网潮流计算方法。该方法可以处理多分支辐射网,无需复杂的网络编号、不用形成导纳矩阵,而且迭代次数少、结果精确。该算法已在实际城区配电网应用,运行良好。     

电动汽车充电管理的建模与仿真研究

电动汽车以其绿色环保的特点逐渐为人们所接受,但电动汽车接入电网构成的复杂分布式结构充电系统,对电网产生的不利影响逐渐显现出来。为解决无序充电对电网的不利影响,首先建立电动汽车充电模型,然后提出充电管理的Agent优化解决方案,最后在Matlab/Simuink与JADE平台中进行仿真验证。仿真结果表明:基于Multi-Agent的电动汽车充电管理是可行的,能够在满足充电需求的前提下,优化用电配置,将高峰用电移至低谷。     

含非正态分布概率潮流计算的改进型两点估计法

采用两点估计法进行考虑不确定性电力系统的概率潮流计算时容易产生较大的误差。提出一种可用于计算含服从非正态分布负荷的概率潮流问题的改进型两点估计法。该方法通过增加均一概率的估计点进行额外计算,不需要进行正态变换和估计高阶矩,其计算精度高于两点估计法。采用含服从非正态分布负荷的5节点系统和IEEE 14节点系统作为算例,与蒙特卡洛仿真的结果比较验证了提出的改进型两点估计法的准确性。     

电动汽车国际充电标准发展趋势

近年来,主要汽车大国纷纷开展电动汽车的研发与生产,但发展方向却不尽一致。因各国电力系统存在差异,故电动汽车在充电设备及规格、车辆设计等方面的研发方向就各不相同。对主要汽车大同日本和欧美的电动汽车充电标准进行比较研究,并对我国所应采取标准化行动提出政策建议。