联合发电系统用于含电动汽车的配网可靠性评估研究

将分布式电源、储能系统和电动汽车组成联合发电系统,并用于含电动汽车的配网可靠性评估。根据行驶习惯将电动车划分为自由汽车和规律汽车,并分别建立充放电模型。基于燃油车的统计数据及充电开始时刻和充电时长的概率分布,建立自由电动汽车充电负荷和放电容量的统计模型,并由日常调度安排建立规律电动汽车的负荷模型。根据配网内的电动汽车充放电曲线、日负荷和分布式电源出力,分析求解孤岛内联合发电系统的供电时间,并联合故障持续时间分析孤岛内负荷的停电时长和次数,然后采用序贯蒙特卡罗法完成配电系统可靠性评估。以IEEE RBTS-Bus 6测试系统实例对评估算法进行验证,并从储能装置容量、电动汽车的V2G技术、行驶规律、充电模式和渗透率5个方面对配网可靠性进行量化分析。     

含微网的新型配电系统可靠性评估综述

简要介绍了分布式发电及微网的特点,总结了国内外微网技术的研究现状.指出微网的接入改变了配电网辐射状的结构,使得配网潮流双向流动,微网的孤岛运行以及微网内分布式电源输出功率的不确定性都将给配电系统的可靠性评估带来新的问题.对分布式电源建模较多地考虑自身特性而未能从微网角度考虑计及与配电系统的相互影响、孤岛划分策略以及负荷...     

换电站对配网无功优化的影响研究

换电站作为电动汽车的主要充电基础设施,随着电动汽车的普及也将大规模建设。为了分析大规模换电站接入配网对无功优化产生的影响,提出了以换电站充电负荷对配网无功优化的影响为研究对象。首先基于力帆换电站的历史数据分析了换电站充电负荷影响因素的分布规律,然后采用蒙特卡洛仿真模拟建立了换电站的充电负荷模型。还建立了配网无功优化的数学模型,采用禁忌搜索算法求解数学模型。考虑到换电站充电负荷为概率模型,采用基于蒙特卡洛模拟的随机潮流进行潮流计算。最后从换电站充电负荷的渗透率角度分析了对配网无功优化的影响,得出的结论是换电站充电负荷的渗透率为一定值时,相比未接入换电站充电负荷的情况,可以降低电容器的投切次数,延长电容器的使用寿命。     

计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法

由于远离大陆,独立海岛上的微网多运行于孤岛模式,不与配电网发生功率交换,微网内部实现电力供需平衡,同时,电动汽车充电需求的接入给孤岛微网的可靠运行带来了影响。提出了一种计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法。首先,通过模拟用户的出行行为建立了基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型,计及风电和储能特性提出了微网运行策略和负荷分块削减策略。其次,考虑电动汽车充电需求,提出了年均充电中断次数、系统平均充电可用性等新型指标,构建了与传统配电网有差异的微网供电可靠性评估体系。最后,对改进的RBTS Bus6馈线F4系统进行了可靠性评估。算例结果表明,微网运行策略和电动汽车充电需求对孤岛微网的供电可靠性影响显著。     

基于ETAP的分布式电源接入对配网供电可靠性影响分析

大规模分布式电源接入是今后配电网发展的必然趋势,对供电可靠性、电能质量及继电保护等方面产生不同程度的影响。为研究分布式电源接入位置对常规配网供电可靠性的影响,在ETAP仿真平台上搭建配网供电可靠性评估模型,然后分别在不同位置接入相同容量的分布式风电,最后根据仿真计算结果分析分布式电源接入前后及接入位置对配网供电可靠性的影响。在某城市配电网10kV馈线系统上的仿真计算结果表明,分布式电源接入后能有效提高常规配网的供电可靠性,且当分布式电源由末端分支线接入时对系统供电可靠性的提升效果更显著。     

基于GPU加速的新能源主配网概率随机模糊潮流计算方法

大量分布式电源（DG）和电动汽车（EV）接入配电网,增加了主配网间的电能交互,传统的主配网相互独立的潮流计算方法不再适用。考虑DG和EV的充放电功率的随机模糊性,提出基于GPU加速的新能源主配网概率随机模糊潮流计算方法。该方法首先采用改进的随机模糊模拟抽样法（SFSLHS）进行抽取分布式电源出力和电动汽车的充电功率,其次利用主从分裂法将主配网概率随机模糊潮流计算问题分解为主网概率随机模糊潮流计算子问题、配网概率随机模糊潮流计算子问题和边界节点状态变量匹配子问题,并采用基于GPU加速的牛顿-拉夫逊法对主网概率随机模糊潮流子问题进行求解。采用前推回代法对配电网概率随机模糊潮流计算进行求解,最后通过边界节点的电压以及主配网间交互功率来实现考虑分布式电源和电动汽车随机模糊性的主配网概率随机模糊潮流计算,并以IEEE-33系统为算例进行计算分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

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。     

含高比例分布式电源接入的配电网承载能力综合评估方法

在高比例分布式电源接入下，配网承载能力较差，评估过程的抗攻击效果不佳，为了解决这一问题，本文提出了含高比例分布式电源接入的配网承载能力综合评估方法。以光伏分布式电源和风电分布式电源为目标，计算接入配网的分布式电源的输出功率，将其作为评估指标中的一项，结合配网中设备技术水平、负荷供应能力和配网结构水平确定所有评估指标，根据各个指标在配网中的投入与产出，构建评价函数，实现配网承载能力的综合评估。算例分析结果表明，面对高比例分布式电源的接入，设计的综合评估方法具有高协调性，且各个评估环节的薄弱度较低，抗攻击特性得到了增强。     

基于无迹变换随机潮流建模的主动配电网优化调度

为了解决风电和电动汽车大量接入主动配电网所引发的随机优化调度问题,利用基于无迹变换的随机潮流计算方法处理风电出力的波动性、电动汽车充电的随机性以及电网负荷的随机波动。进而建立了以电动汽车充电功率和分布式电源出力为优化变量,以配电网运行费用最小、有功网损最小和负荷方差最小为优化目标的主动配电网随机优化模型。同时,采用多目标粒子群算法对模型进行求解,并以改进的IEEE 33节点测试系统为例对该模型进行仿真。仿真结果表明:考虑不确定性和电动汽车有序充电的优化调度模型,可以有效地减少配电网运行的成本、降低网损和缩小峰谷差,验证了所提模型的正确性和有效性。     

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。     

分布式电源并网对配网馈线供电能力的影响分析

针对当前缺乏评估分布式电源DG接入对配电网馈线供电能力影响的有效手段的问题,提出一种基于分布式电源置信容量角度的评估方法。首先基于自回归移动平均ARMA模型和小时晴空指数分别建立了风光的随机出力模型,采用全年时序模型叠加随机正态分布模拟负荷。其次应用场景削减技术提高配电网可靠性计算效率,进而基于等可靠性原则提出了考虑网架故障的DG置信容量的求解流程,并从该角度提出了定量计算馈线供电能力增量的算法。最后结合IEEE-RBTS算例分析了馈线负荷、负荷曲线与DG出力相关性以及DG接入位置和容量对馈线供电能力的影响。结果表明选择DG接入负荷曲线与其出力相似度较高的馈线,以及优先规划DG以适当容量接入馈线末端有助于提升馈线的供电能力,延缓配网改造升级进程。     

含分布式电源配电网可靠性评估的点估计法

针对分布式电源输出功率的随机性问题,提出基于点估计法的含分布式电源的配电网可靠性评估模型。点估计法可将概率问题转换为确定性数学问题,依据分布式电源输出功率和配网负荷的概率分布构造其估计点,进一步通过分布式电源出力和负荷水平的估计点与配网可靠性之间的映射关系实现配电网可靠性指标的点估计。对IEEE-RBTS Bus6的主馈线F4进行可靠性评估,分析结果表明点估计法可有效实现分布式电源输出功率和配电网负荷水平不确定性的模拟。     

居民区的规模化电动汽车有序充电控制策略研究

电动汽车的大规模接入配网必然会对配网产生较大的影响.文章根据居民区电动汽车的出行特性建立了居民区的充电负荷模型,并基于最优参数控制和有效区间控制提出了两种充电策略.最后,通过对某一典型居民区仿真,比较了上述两种策略和无序充电以及无序延迟充电对负荷曲线削峰填谷的有效性.     

电动汽车接入充放电对配电网继电保护的影响

随着电动汽车的逐渐普及,具有可移动储能性质的电动汽车将大量接入配电网进行充放电。这影响了配电网原有的电源、负荷以及网络结构,改变了配电网的潮流水平及方向,势必给配电网的继电保护造成了极大的影响。除此之外汽车在时间与空间上还具有很强的充放电随机性,这会给配电网的继电保护配置及整定造成困难。对此,文中基于电动汽车放电时的分布式电源特性与充电时的随机负荷特性,对电动汽车接入配电网充放电时的故障特征进行梳理与总结,分析了电动汽车对配电网中电流保护、距离保护及重合闸受到的具体影响。最后,并以此为基础,探讨了大量电动汽车渗透下配电网的继电保护研究方向,为配电网保护的后续研究提供参考。     

基于蒙特卡洛法的EV充电负荷多目标随机规划

分析了现有电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷优化方式和算法的不足,结合配电系统最优运行的要求,考虑了多个随机因素的影响,以电动汽车蓄电池满充、蓄电池充电功率不越限及配网潮流约束等作为约束条件,以配电网网损、电源节点负荷峰值、负荷波动情况优化为子目标,建立了新的基于EV充电负荷的配电网多目标随机优化模型。利用改进的非支配排序遗传算法-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-2,NSGA-2)求解,采用IEEE-33节点配电系统的实际优化状况为例进行了蒙特卡洛仿真。仿真证明所提出的EV充电负荷多目标优化策略在更贴近实际的随机模型下仍可以有效减弱电动汽车大规模接入对电网的冲击,充分利用其可控性实现配网各项指标的经济运行。     

计及区域自组网的含分布式电源配电网网架柔性规划

在含分布式电源的配电网中,区域自组网的运行方式和分布式电源出力的随机性对其网架规划提出了更高要求。为此,文中计及分布式电源出力和负荷的随机性,定义了负荷供电恢复率,以此反映在网架规划方案和区域自组网方式下负荷的供电恢复情况。通过将其与分区供电要求、指定接线模式约束和支路潮流、节点电压柔性约束等作为约束条件,建立了以经济性和可靠性为目标的配电网线路开关联合优化的柔性规划模型。在该模型的网架方案可靠性评估中,计及了区域自组网运行方式下分布式电源出力和负荷的随机性对负荷供电恢复的影响,从而使所得的网架规划方案适应分布式电源的广泛接入,充分发挥电网区域自组网能力,突破了传统模型的应用局限。基于实际算例的计算分析验证了该方法的有效性,表明其可为含分布式电源配电网的网架规划提供理论依据。     

高比例分布式电源接入对配电网可靠性的影响分析

研究了分布式电源接入配电网后对供电可靠性的影响和高比例分布式电源接入下系统供电可靠性的变化趋势等问题,并基于发输电系统可靠性评估方法,提出了含分布式电源的配电系统可靠性评估模型及算法。该模型应用于贵州某地区配电系统,结果表明分布式电源接入配电网后可以提高系统的供电可靠性,但是随着负荷和分布式电源接入比例的增加,系统供电可靠性呈现先增加后降低的趋势,从可靠性角度而言,分布式电源接入比例存在一个最优点。     

“车-路-网”耦合下电动汽车恶劣充电场景及其对城市配电网电压稳定性影响

为评估电动汽车无序充电行为引起的充电负荷时空变化对城市配电网电压稳定性的影响,在构建恶劣充电场景的基础上提出了一种计及电动汽车行为特性驱动负荷增长的连续潮流模型。基于复杂网络理论构建“车-路-网”耦合系统模拟电动汽车行驶路径特性,在考虑城市交通网的约束条件下,设计电动汽车充电位置和行驶路径表征充电负荷的时空变化性,并以此构建恶劣充电场景,利用改进的连续潮流模型搜索电网崩溃状态,分析临界状态下的电压分布特性和电网薄弱区域。所提方法可量化恶劣充电场景下城市电网接纳电动汽车的数量,评估电网薄弱区域并对接入充电设施的该区域配电网进行改造和规划。     

具有反向放电能力的电动汽车充电设施入网典型方案

电动汽车充电设施接入电网是一种特殊的业扩报装。分析了电动汽车充电设施接入电网需要考虑的主要因素。考虑中压配电网供电可靠性、电能质量以及电动汽车储能的特性等因素,对具有反向放电能力的电动汽车充电站直接接入或者紧邻110kV变电站充当备用电源、接入环网联络点充当短时备用电源、与特别重要的负荷并联运行并充当应急电源等几种比较...     

含分布式电源的配电网可靠性评估综述

介绍了分布式发电的概念和特点,概述了国内外分布式发电技术的研究现状,并分析了分布式电源的接入对配电网可靠性评估的影响。指出分布式电源的接入改变传统配电网的辐射状的结构,使潮流双向流动,孤岛运行和分布式电源输出功率的不确定性给配电网的可靠性评估带来新的挑战,并从分布式电源的可靠性评估模型、分布式电源的孤岛划分、负荷及元件可靠性参数的不确定性对含分布式电源的的新型配电网可靠性评估进行了阐述。最后提出含分布式电源的新型配电网可靠性评估中急需攻破的几个难题。