局域配電網(wǎng)對電動汽車接納能力評估研究

局域配電網(wǎng)對電動汽車接納能力評估研究近年來人們對環(huán)境污染的關(guān)注越來越多,電動汽車被視為減少空氣污染和碳排放的有效手段在各個國家得到廣泛推廣,在技術(shù)和市場上獲得了極大的發(fā)展。然而,作為一種新型電力負(fù)荷,電動汽車的充電行為具有時空分布隨機性的特征,大規(guī)模電動汽車接入充電將會對配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在安全經(jīng)濟(jì)運行條件下,現(xiàn)有配電網(wǎng)對電動汽車的承載能力是有限的,因此有必要對配電網(wǎng)接納電動汽車能力進(jìn)行定量評估研究。本文針對局域配電網(wǎng),對多情景下的電動汽車接納能力進(jìn)行評估。主要研究內(nèi)容如下:首先,對電動汽車出行行為和充電負(fù)荷特性進(jìn)行分析。基于2009年美國國家公路交通安全管理局(NHTS)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),分析電動汽車在居民區(qū)、辦公區(qū)(或工作區(qū))、商業(yè)區(qū)的出入規(guī)律,利用蒙特卡洛方法隨機抽樣,對電動汽車的充電行為進(jìn)行模擬,包括起始充電時間、預(yù)計離開時間、起始充電SOC,計算得到居民區(qū)、辦公區(qū)、商業(yè)區(qū)的電動汽車充電功率曲線。其次,對局域配電網(wǎng)接納電動汽車的能力進(jìn)行定量評估。分析電動汽車接入對配電網(wǎng)的影響,確定將變壓器最大負(fù)載能力和節(jié)點電壓偏差作為接納能力評估指標(biāo)。根據(jù)配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分不同的功能區(qū),考慮電動汽車充電地點和功能區(qū)的對應(yīng)關(guān)系,計算局域配電網(wǎng)在安全穩(wěn)定運行條件下的最大接納能力。以33節(jié)點配電系統(tǒng)為例進(jìn)行分析,計算了不同功能區(qū)的電動汽車接納能力。再次,考慮優(yōu)化充電策略時的電動汽車接納能力評估。分別以電動汽車各時段充電功率和充電狀態(tài)為優(yōu)化變量,制定了變功率充電和時段調(diào)控充電兩種充電策略,采用粒子群優(yōu)化算法對兩種充電策略進(jìn)行求解。在進(jìn)行接納能力評估時,不斷地動態(tài)增加電動汽車數(shù)量,以加快仿真速度。以某辦公區(qū)配電網(wǎng)為例進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,采用優(yōu)化充電策略時的接納能力明顯提高,且采用變功率充電策略的效果較好,其接納能力最大。最后,考慮配置光伏時的電動汽車接納能力評估。分別對晴天、陰天、雨天的光伏出力特性進(jìn)行分析,利用粒子群算法計算光伏輸出功率最大可消納的電動汽車數(shù)量,進(jìn)而評估用戶對充電策略的響應(yīng)率不同