考虑电动汽车有序充电的主动配电网源网荷优化调度研究

摘要

随着世界能源问题和环境问题日益突出，风电、光伏等可再生能源得到迅速发展，电动汽车大规模接入电网，传统配电网已经不能满足新形势下的电力系统发展要求，被动式配电网迫切需要朝着主动式配电网进行转变，以实现电源侧和用电侧之间的双向连接，保证双方都能实时、有效地参与到电力系统的优化调度中。在此背景下，主动配电网应运而生，而与之相应的主动配电网优化调度方法成为研究和发展主动配电网的重要内容之一。
　　本文分析了主动配电网优化调度的发展和研究现状，总结大量电动汽车和间歇性能源接入给配电网运行和调度带来的机遇和挑战。为了抑制和补偿“源”侧间歇性能源和“荷”侧电动汽车大规模接入给电网带来的波动性影响，本文建立了“源-网-荷”三阶段协同优化调度模型，在长时间尺度上通过需求侧管理手段，以优化充电时间、充电位置和充电方式为出发点，通过电动汽车充电调度系统实现电动车有序充电，调整负荷曲线，降低用户充电成本，提高间歇性能源消纳能力;在短时间尺度上通过调节可控分布式电源出力、网络重构及高峰切负荷手段，优化电网运行状态，实现日调度的经济效益、环境效益和安全效益综合最大化。最后以IEEE33节点的典型配电网络为算例进行Matlab仿真分析，验证本文电动汽车有序调度模型和“源-网-荷”三阶段协同调度模型的有效性和可行性。仿真结果表明，本文采用的“源-网-荷”协调调度优化方法可以从主动控制性、主动管理性和主动经济性三个角度改善主动配电网运行状况，改善间歇性能源和电动汽车接入电网所带来的问题。

目录

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摘要

第一章 概述

1．1 研究背景

1．2 主动配电网调度特性

1．2．1 分布式电源

1．2．2 网架结构

1．2．3 需求响应

1．3 主动配电网优化调度研究现状

1．3．1 间歇性能源接入主动配电网的调度研究现状

1．3．2 主动配电网网侧的调度研究现状

1．3．3 主动配电网需求侧的调度研究现状

1．4 研究目标与意义

1．5 本章小结

第二章 主动配电网“源-网-荷’’模型

2．1 主动配电网“源”模型

2．1．1 风力发电

2．1．2 光伏发电

2．1．3 燃气轮机发电

2．2 主动配电网“网”模型

2．2．1 传统配电网网架结构

2．2．2 当前配电网网架结构

2．2．3 未来配电网网架结构

2．3 主动配电网“荷”模型

2．3．1 电动汽车

2．3．2 可控负荷

2．4 本章小结

第三章 主动配电网调度优化模型和计算方法

3．1 主动配电网优化调度的目标

3．1．1 主动控制性

3．1．2 主动管理性

3．1．3 主动经济性

3．2 主动配电网优化调度模型

3．2．1 电动汽车有序充电的优化调度

3．2．2 可控DG和网络结构的优化调度

3．2．3 可控负荷的优化调度

3．3 主动配电网优化调度模型的计算方法

3．3．1 遗传算法

3．3．2 根节点融合法

3．4 本章小结

第四章 算例分析

4．1 电动汽车充电的优化调度分析

4．1．1 有序充电对充电效果的影响分析

4．1．2 有序充电对负荷曲线的影响分析

4．1．3 有序充电的效益分析

4．2 可控DG和网络结构的优化调度分析

4．3 可控负荷的优化调度分析

4．3．1 电动汽车切负荷

4．3．2 常规用户切负荷

4．4 主动配电网最终优化调度结果

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 后续工作展望

致谢

参考文献

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