The invention relates to a distribution network optimized voltage management method based on an electric vehicle power exchange station, which belongs to the technical field of power system analysis. This method includes defining the objective function
【技术实现步骤摘要】
基于电动汽车换电站的配电网优化电压管理方法
本专利技术属于电力系统分析
，涉及一种使用电动汽车换电站的对配电网进行优化电压管理的方法。
技术介绍
电压问题是配电网的安全和可靠运行的主要挑战，尤其是近年来随着配电网中越来越多的光伏发电等分布式发电的注入，造成了更多的电压波动问题。光伏发电具有绿色、环保、低价等优点，但是由于天气问题会造成光伏发电量的波动，同时带来配电网中的电压波动。因此，如何解决配电网中的电压管理问题以及对光伏发电进行合理补偿是提升配电网可靠性的关键，这一问题近年来也越来越多的受到专家的关注和研究。另一方面，出于对保护环境和解决燃油危机的考虑，国家大力推广交通电动化的发展，但是汽车在充电时将成为电网相当大的负载，容易引起配电网中的过载和电压问题。为解决这些问题，可以考虑协调电动汽车充电和光伏发电系统进行统筹管理。因为当光伏发电达到峰值时，电动汽车可用作储能来削减多余的电能以及调节电压。在《UrbanScalePhotovoltaicChargingStationsforElectricVehicles》中，有专家研究考察了使用光伏系统为电动汽车充电的潜力和技术优势，经过了超过9000个案例的测试后分析电动汽车的充电曲线，讨论了将光伏系统和电动汽车协调管理的可行性。在《LoadBalancingWithEVChargersandPVInvertersinUnbalancedDistributionGrids》中，作者提出了一种管理策略，通过控制光伏系统和电动汽车来平衡配电网中的三相负...
【技术保护点】
1.基于电动汽车换电站的配电网优化电压管理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤(1)，定义目标函数f
【技术特征摘要】
1.基于电动汽车换电站的配电网优化电压管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)，定义目标函数fmin：
通过最小化fmin来减小配电网中的电能损耗，目标函数fmin如公式(1)所示：
公式(1)中，Il为输电线路l中的电流，Rl为输电线路l的电阻，配电网共有N条输电线路，l＝1，2，…，N；fmin为最小化配电网中的电能损耗的目标函数；
步骤(2)，确定算法约束条件：
所述的约束条件包括功率平衡约束条件、变电站电能供给约束条件、电压安全限制约束条件、输电线传输能量限制约束条件、电动汽车的最大能量调节约束条件、以及每个换电站提供或吸取的有功功率的约束条件；
步骤(3)，确定电压灵敏度系数：
电压灵敏度系数通过对配电网的雅可比矩阵进行求逆获得；
步骤(4)，求解优化函数并进行控制：
根据步骤(2)确定的约束条件和步骤(3)得到的电压灵敏度系数，使用粒子群算法求解步骤(1)的目标函数，得到换电站m所需提供或吸收的有功功率ΔPm，然后根据ΔPm控制配电网中的相应的换电站，若ΔPm是正的，说明换电站需要充电吸收多余的光伏发电；反之，换电站需要释放电能维持电压安全。
2.根据权利要求1所述的基于电动汽车换电站的配电网优化电压管理方法，其特征在于，确定算法约束条件的具体步骤为：
(a)功率平衡约束条件：
电网和光伏发电的有功功率和无功功率之和必须等于负荷需求以及配电网的功率损耗之和：
公式(2)中，Pload，PPEVs，Ploss，Ptrans和Pn，PV分别是传统负载消耗的有功功率、电动汽车消耗的有功功率、配电网中的有功功率损耗、电网提供的有功功率、光伏发电提供的有功功率；Qload，Qloss和Qtrans分别是负载和损耗的无功功率，以及电网提供的无功功率；
(b)变电站电能供给约束条件：
变电站的最大电能供给由其变压器的容量所限制：
公式(3)中，和分别是变电站变压器所能提供的最大有功和无功功率；
(c)电压安全限制约束条件：
每个母线的电压必须在安全范围内：
Vmin≤Vk≤Vmax(4)
公式(4)中，Vk是母线k处的电压；Vmin是电压的安全下限，Vmax是电压的安全上限；
(d)输电线传输能量限制约束条件：
输电线的能量传输由其本身的参数所限制：
公式(5)中，Sl，t是在t时刻输电线路l上的视在功率，是输电线路l的最大传输限制；
(e)电动汽车的最大能量调节约束条件：
换电站可用于充放电的电池数量由电动汽车的数量所限制：
公式(6)中，EVm，t是在第m个换电站中t时刻使用的电动汽车的数量，是第m个换电站中t时刻可使用的最大电动汽车的数量；
(f)每个换电站提供或吸取的有功功率的约束条件：
每个换电站提供或吸取的有功功率由所需要调节的电压数值以及电力系统电压敏感度系数确定：
ΔVkx＝∑kxCkxkyΔPm(7)
公式(7)中，ΔVkx是为了确保电压安全对于母线kx上所需要调节的电压值，Ckxky是换电站所在的母线ky对目标母线kx的电压灵敏度系数，ΔPm是位于母线ky的换电站m所需提供或吸收的有功功率。
3.根据权利要求2所述的基于电动汽车换电站的配电网优化电压管理方法，其特征在于，电压的安全下限为0.90p.u，电压的安全上限为1.05p.u。
4.根据权利要求1所述的基于电动汽车换电站的配电网优化电压管理方法，其特征在于，确定电压灵敏度系数的具体方法为：
电力系统的潮流计算公式如下：
式中，Pk和Qk分别是母线k所注入的有功和无功；Ykq＝Gkq+jBkq是连接母线k和另一母线q的输电线路的导纳；Vk∠θk和Vq∠θq是母线k和另一母线q的电压矢量；O为母线的总数；
配电网的雅可比矩阵通过对公式(8)进行线性化变换获得：
公式(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，李文娟，杨金东，向春勇，王家华，罗淑进，罗永睦，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司临沧供电局，
类型：发明
国别省市：云南;53
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