多網(wǎng)融合互動下城市充放電負荷仿真技術要求（征求意見稿）

3T/JESXXX—XXXX多網(wǎng)融合互動下城市充放電負荷仿真技術要求本文件規(guī)定了多網(wǎng)融合互動下的城市充放電仿真技術的基本技術要求。本文件適用于考慮電動汽車和電網(wǎng)互動對配電網(wǎng)和交通網(wǎng)影響的機構、企事業(yè)單位，以及相應產(chǎn)品的設計、研發(fā)、檢測及運行。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T28569-2024電動汽車交流充電樁電能計量GB/T29318-2024電動汽車非車載充電機電能計量GB/T44638-2024能源互聯(lián)網(wǎng)與電動汽車互動規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1城市交通網(wǎng)urbantransportationnetwork一個城市內部各種交通工具和基礎設施的綜合系統(tǒng)。3.2配電網(wǎng)powerdistributionnetwork在所涉城市交通網(wǎng)內，將高壓電力從輸電網(wǎng)分配到用戶端的電力供給系統(tǒng)。3.3多網(wǎng)融合multinetworkintegration城市中多種網(wǎng)絡的相互作用與有機結合，包括但不限于城市交通網(wǎng)和配電網(wǎng)。3.4車網(wǎng)互動vehicle-to-grid在滿足電動汽車充放電需求的前提下,將電動汽車視作移動儲能設備,實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)之間的雙向智能互動。3.5精細化交通網(wǎng)仿真microscopictransportationnetworksimulation利用計算機軟件對一定時間范圍內的交通系統(tǒng)中的車輛個體的運動狀態(tài)進行模擬，精確描述每個車輛個體的加減速和換道行為。3.6電動汽車充電負荷electricvehiclechargingload電動汽車從電網(wǎng)中獲取電能、對電池充電的功率總和，包括適用于電動汽車換電、暫時未安裝于電動汽車上的獨立電池的充電功率。3.7充電負荷chargingload電動汽車充電負荷與儲能裝置從電網(wǎng)中獲取電能的功率總和。3.8電動汽車放電負荷electricvehicledischargingload電動汽車輸送進入電網(wǎng)的功率總和，包括適用于電動汽車換電、暫時未安裝于電動汽車上的獨立電池的放電功率，也稱V2G放電負荷。4T/JESXXX—XXXX3.9放電負荷dischargingload電動汽車放電負荷與儲能裝置向電網(wǎng)釋放電能的功率總和。3.10凈充電負荷netchargingload充電負荷減去放電負荷的值。3.11非充電總負荷non-chargingtotalload其他電力用戶的負荷設備在某一時刻向電力系統(tǒng)取用的電功率的總和。3.12總負荷totalload充電負荷與非充電總負荷之和。3.13凈負荷netload總負荷減去放電負荷的值。3.14供電方案powersupplyscheme在某一時刻，為滿足配電網(wǎng)中的負荷需求，各發(fā)電機組、儲能裝置、參與車網(wǎng)互動的電動汽車和外部大電網(wǎng)向配電網(wǎng)輸送的功率分配方案。3.15充電設施chargingdevice單個對電動汽車進行充電和放電的設施。3.16充電站chargingstation多個同型號充電設施的集合。3.17荷電狀態(tài)stateofcharge在特定時間點可從電池電芯提取的電荷量與總容量之比。3.18有序充電smartcharging通過價格引導、合理安排充電順序等手段，減少電動汽車充電負荷對配電網(wǎng)的壓力。4符號、代號和縮略語下列符號、代號和縮略語適用于本文件。V2G：車網(wǎng)互動（Vehicle-to-grid）EV：電動汽車（ElectricVehicle）SoC：荷電狀態(tài)（StateofCharge）5總體要求5.1仿真范圍多網(wǎng)融合互動下城市充放電負荷仿真的地域范圍一般為城市中的一個或多個區(qū)域，時間范圍一般為數(shù)分鐘到數(shù)日，涉及EV數(shù)量一般小于等于10萬。5.2仿真主體與工作多網(wǎng)融合互動下城市充放電負荷仿真的主體應當包括但不限于：精細化交通網(wǎng)仿真、配電網(wǎng)仿真。工作應包括：基于精細化城市交通網(wǎng)仿真的充放電負荷求解、基于配電網(wǎng)仿真的供電方案求解等。6仿真要素及其采集5T/JESXXX—XXXX6.1交通網(wǎng)要素交通網(wǎng)要素包括交通網(wǎng)結構、車輛參數(shù)、行程參數(shù)和充電站配置等。6.1.1交通網(wǎng)結構交通網(wǎng)結構應當包括道路拓撲結構、道路形狀參數(shù)、車道安排和交通燈安排。該要素可以通過在線地圖、GIS系統(tǒng)等方式采集。6.1.2車輛參數(shù)車輛參數(shù)應當至少考慮電動汽車參數(shù)。電動汽車參數(shù)應當包括電池參數(shù)、車輛特性參數(shù)、用戶偏好參數(shù)等。電池參數(shù)的范例為：電池容量、額定充放電功率、額定放電功率、充放電效率和放電效率等。車輛特性參數(shù)的范例為：單位距離平均耗電量、最大加速度、最大速度、車身長度等。用戶偏好參數(shù)的范例為：對于充電站距離和充電價格的偏好、電池電量與充電意愿的偏好等。電池參數(shù)和車輛特性參數(shù)可通過電池生產(chǎn)廠商提供的相關數(shù)據(jù)獲取，也可通過實驗方法測定與估算。用戶偏好參數(shù)可以通過用戶問卷調查獲取，不具備調查條件的，應通過有關數(shù)據(jù)進行估計。6.1.3行程參數(shù)行程參數(shù)應當包括行程預期開始時間、行程起止點。行程參數(shù)的可通過真實交通網(wǎng)的監(jiān)控設備、車牌掃描設備采集，也可通過既有行程數(shù)據(jù)建模并根據(jù)模型生成。6.1.4充電站配置充電站應當設置于道路邊或者路口處。對于設置在道路邊的充電站，允許不指定充電站在道路上的具體位置而僅指明其位于特定道路邊。在這種情況下，過長的道路應當在邏輯上切分為若干較短道路，確保充電站的位置相對準確。單一充電站由一個或多個相同或不同型號充電設施組成。應當指明充電站中充電設施的數(shù)量，列出各充電設施的型號和參數(shù)，如最大充放電功率、最大放電功率等。實際配置的充電站的類型應當根據(jù)實際情況決定，允許適當?shù)暮喕?。推薦采用以下兩種充電站：(1)第一類充電站：在這種充電站中，車輛在完成充電后立即離開；當所有充電設施已滿時，新的車輛必須依次排隊等待使用充電設施；(2)第二類充電站：在這種充電站中，車輛在完成充電后將繼續(xù)連接于充電設施上，用戶自行決定離開時間；當所有充電設施已滿時，新的車輛不允許加入充電站，應當立即駛離；充電站的位置應當基于真實世界的充電站位置設置，可通過在線地圖等手段采集。允許根據(jù)實際仿真案例進行微調。各充電設施的參數(shù)應當采集于生產(chǎn)廠商提供的數(shù)據(jù)，不具備條件者應采用適當方法估算。6.2配電網(wǎng)要素配電網(wǎng)要素包括配電網(wǎng)拓撲、母線參數(shù)和線路參數(shù)等。配電網(wǎng)要素應當基于真實情況采集，可作適當簡化，對于不具備條件的，應當采用典型參數(shù)。6.2.1配電網(wǎng)拓撲配電網(wǎng)拓撲應當指明母線和線路的連接關系，標明母線與充電設施、發(fā)電機組、儲能設備的連接關系。6.2.2母線參數(shù)母線參數(shù)包括母線電壓限制，指明其最大值、最小值或者指明其固定于某一電壓。此外，還應當指明各母線的非充放電總負荷隨時間變化的曲線。6.2.3線路參數(shù)線路參數(shù)包括集總參數(shù)電阻和電抗，以及流經(jīng)線路的最大電流。6.3其他網(wǎng)絡要素其他網(wǎng)絡要素應當根據(jù)實際情況收集并利用。這樣的網(wǎng)絡可能包括但不限于信息網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等。6T/JESXXX—XXXX7基于精細化城市交通網(wǎng)仿真的充放電負荷求解7.1精細化城市交通網(wǎng)仿真精細化城市交通網(wǎng)仿真基于車輛跟馳模型、車輛換道模型等，實現(xiàn)對于個體車輛的運動狀態(tài)（位置、速度和加速度等）的精確描述。7.1.1車輛的行程與路徑車輛加入交通網(wǎng)的時間、起點和預定終點由行程參數(shù)指定。車輛在交通網(wǎng)中的運行路徑由附錄A推薦的路徑求解算法確定。7.1.2電動汽車的充電決策電動汽車的充電決策由用戶做出。應當通過廣泛的用戶調研，確定用戶的充電決策行為。對于不具備條件的，推薦采用以下2種方法之一模擬用戶的決策：(1)在行程開始時，若電池SoC小于用戶心理預期所確定的某個值時，選擇某一充電站，在行駛途中或行程結束后在該充電站充電；(2)在行駛過程中，若電池SoC小于用戶心理預期所確定的某個值時，立刻選擇并前往某一充電站充上述推薦方法中的“某一充電站”的選擇方法，對于第一類充電站，應當至少計及預期的充電站排隊時間、充電價格和到充電站的距離因素；對于第二類充電站，應當至少計及預期充電站是否空閑、充電價格和到充電站的距離因素。對于因前往充電站改變行程途中路徑的，新路徑的仍可通過附錄A推薦的算法確定。7.2電動汽車充電負荷與V2G放電負荷計算交通網(wǎng)結構應當包括道路拓撲結構、道路形狀參數(shù)、車道安排和交通燈安排。7.2.1電動汽車充電負荷計算7.2.1.1電動汽車接入充電設施（含傳導式與無線式）方能從電網(wǎng)獲取電能。7.2.1.2電動汽車的充電負荷需滿足：充電設施的最大功率限制、電網(wǎng)對充電設施所在充電站的整體充電負荷限制。在此基礎上，以電動汽車額定的標準提供給電動汽車充電。7.2.1.3充電設施的最大功率限制應滿足廠家指定的技術參數(shù)，所在充電站的整體負荷限制由電網(wǎng)調度機構確定。7.2.1.4關于充電設施的功率計量，未做說明且具備條件的，應當參照GB/T28569-2024和GB/T29318-2024等有關標準執(zhí)行。7.2.2電動汽車V2G放電負荷計算7.2.2.1電動汽車接入充電設施方能對電網(wǎng)放電，即V2G放電。7.2.2.2電動汽車的V2G放電應當在尊重用戶意愿的基礎上由電網(wǎng)實行統(tǒng)一調度。7.2.2.3電網(wǎng)實行V2G調度的最小單位為單個充電站。7.2.2.4單個充電站基于站內電動汽車的數(shù)量和用戶的意愿，估計最大可提供的V2G放電負荷并上報電網(wǎng)調度機構，由調度機構最終確定該充電站實際V2G放電負荷。7.2.2.5站內各車輛的V2G放電負荷分配，由充電站在尊重用戶意愿的基礎上自行確定。8基于配電網(wǎng)仿真的供電方案求解8.1配電網(wǎng)仿真8.1.1配電網(wǎng)仿真的注入功率包括外部電網(wǎng)供電、各發(fā)電機組（含風電、光伏）的出力、儲能設備的放電負荷和V2G放電負荷。8.1.2配電網(wǎng)仿真的負荷包括向外部電網(wǎng)送電、非充電負荷、儲能設備的充電負荷和電動汽車充電7T/JESXXX—XXXX8.1.3配電網(wǎng)仿真應當負荷基本的電學原理，在考慮線損、電壓限制、電流限制等因素的基礎上，滿足注入功率和負荷的平衡。8.1.4根據(jù)總負荷隨時間變化的情況，配電網(wǎng)應當以一定的時間間隔求解。配電網(wǎng)求解視具體需要，可作為潮流計算問題處理，也可作為最優(yōu)潮流問題處理。8.2供電方案求解8.2.1非充電負荷在仿真前預先指定。非預先指定者，其在仿真過程中獲取充電負荷的方式不由本標準指定。8.2.2電動汽車充電負荷通過交通網(wǎng)仿真計算，但可通過有序充電、充電站充電負荷限制等手段影響。8.2.3其余負荷項和注入功率項均可通過最