关键词：电动汽车;;局域配电网;;接纳能力;;优化充电策略;;光伏
摘 要：近年来人们对环境污染的关注越来越多,电动汽车被视为减少空气污染和碳排放的有效手段在各个国家得到广泛推广,在技术和市场上获得了极大的发展。然而,作为一种新型电力负荷,电动汽车的充电行为具有时空分布随机性的特征,大规模电动汽车接入充电将会对配电网的安全稳定运行构成严重威胁。在安全经济运行条件下,现有配电网对电动汽车的承载能力是有限的,因此有必要对配电网接纳电动汽车能力进行定量评估研究。本文针对局域配电网,对多情景下的电动汽车接纳能力进行评估。主要研究内容如下:首先,对电动汽车出行行为和充电负荷特性进行分析。基于2009年美国国家公路交通安全管理局(NHTS)的统计数据,分析电动汽车在居民区、办公区(或工作区)、商业区的出入规律,利用蒙特卡洛方法随机抽样,对电动汽车的充电行为进行模拟,包括起始充电时间、预计离开时间、起始充电SOC,计算得到居民区、办公区、商业区的电动汽车充电功率曲线。其次,对局域配电网接纳电动汽车的能力进行定量评估。分析电动汽车接入对配电网的影响,确定将变压器最大负载能力和节点电压偏差作为接纳能力评估指标。根据配电网拓扑结构划分不同的功能区,考虑电动汽车充电地点和功能区的对应关系,计算局域配电网在安全稳定运行条件下的最大接纳能力。以33节点配电系统为例进行分析,计算了不同功能区的电动汽车接纳能力。再次,考虑优化充电策略时的电动汽车接纳能力评估。分别以电动汽车各时段充电功率和充电状态为优化变量,制定了变功率充电和时段调控充电两种充电策略,采用粒子群优化算法对两种充电策略进行求解。在进行接纳能力评估时,不断地动态增加电动汽车数量,以加快仿真速度。以某办公区配电网为例进行分析,结果显示,采用优化充电策略时的接纳能力明显提高,且采用变功率充电策略的效果较好,其接纳能力最大。最后,考虑配置光伏时的电动汽车接纳能力评估。分别对晴天、阴天、雨天的光伏出力特性进行分析,利用粒子群算法计算光伏输出功率最大可消纳的电动汽车数量,进而评估用户对充电策略的响应率不同时的接纳能力。以某装设光伏发电系统的办公区域为例,定量评估配电网对电动汽车的接纳能力。
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