一种评估电网对电动汽车接纳能力的方法技术

本发明专利技术涉及一种评估电网对电动汽车接纳能力的方法，包括以下步骤：(1)初始化多节点电网模型；(2)利用潮流计算分析电动汽车接入对电网的影响，以网损灵敏度、负载率和充电时间重合度三项指标衡量电网节点性能；(3)对节点性能指标作归一化处理，制定节点电价，令薄弱节点通过差异化的电价制度参与电网能量调度；(4)利用凸优化方法，以充电成本最小化为目标求解电动汽车最优充放电策略；(5)应用上一步求取的充放电策略，分析在当前接入规模下电网节点性能是否满足约束条件，如满足则进一步扩大充电任务池，最终得到给定约束条件下电网对电动汽车的最大接纳量。本发明专利技术评估结果能更准确地反映电网实际接纳能力。

A method to evaluate the capacity of power grid to electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种评估电网对电动汽车接纳能力的方法
本专利技术涉及一种基于V2G技术的电网对电动汽车接纳能力评估方法。
技术介绍
电动汽车作为一种使用清洁能源的交通工具，具有良好的经济性和环境友好性。相对于传统负荷，电动汽车的接入在时间和空间上具有随机性，需要电网对其进行灵活调度。并且，大规模电动汽车的不协调充电行为可能引起电网负荷波动加剧等问题，对电网的稳定运行提出新的挑战。随着电动汽车的逐渐普及，其对电网的运行与规划产生的影响也日益扩大，传统的电网运行标准可能无法适应电动汽车的大规模接入。因此，分析电动汽车充电负荷对电网的影响并评估电网对电动汽车接纳能力具有非常重要的实际意义和应用价值，其评估结果可以用于指导电动汽车充放电策略的制定。分析电动汽车接入后对电网各项性能指标是建立接纳能力评估模型的基础，以此确定在满足各项约束条件的前提下电动汽车最大接入规模。目前的研究工作主要在时间维度上对电动汽车充电负荷的影响进行讨论，缺少对电网节点性能的横向比较，使得部分薄弱节点在评估中过早达到限定值，导致评估结果与电网实际接纳能力存在较大偏差。另一方面，考虑到电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评估电网对电动汽车接纳能力的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：/n(1)初始化多节点电网模型，利用蒙特卡洛方法生成电动汽车充电任务，加入充电任务池，模拟电动汽车接入电网；/n(2)利用潮流计算分析电动汽车接入对电网的影响，以网损灵敏度、负载率和充电时间重合度三项指标衡量电网节点性能；/n(3)对节点性能指标作归一化处理，制定节点电价，令薄弱节点通过差异化的电价制度参与电网能量调度；/n(4)利用凸优化方法，以充电成本最小化为目标求解电动汽车最优充放电策略；/n(5)应用上一步求取的充放电策略，分析在当前接入规模下电网节点性能是否满足约束条件，如满足则进一步扩大充电任务池，最终得到给...

【技术特征摘要】
1.一种评估电网对电动汽车接纳能力的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)初始化多节点电网模型，利用蒙特卡洛方法生成电动汽车充电任务，加入充电任务池，模拟电动汽车接入电网；
(2)利用潮流计算分析电动汽车接入对电网的影响，以网损灵敏度、负载率和充电时间重合度三项指标衡量电网节点性能；
(3)对节点性能指标作归一化处理，制定节点电价，令薄弱节点通过差异化的电价制度参与电网能量调度；
(4)利用凸优化方法，以充电成本最小化为目标求解电动汽车最优充放电策略；
(5)应用上一步求取的充放电策略，分析在当前接入规模下电网节点性能是否满足约束条件，如满足则进一步扩大充电任务池，最终得到给定约束条件下电网对电动汽车的最大接纳量。


2.根据权利要求1所述的一种电网对电动汽车接纳能力评估方法，其特征在于，步骤(1)中根据电动汽车入网时间、初始电量等统计数据得到的概率密度函数，采用蒙特卡洛方法生成充电任务，任务信息包含入网时间、离网时间、初始电量、目标电量、电池容量和电池充放电速率。


3.根据权利要求1所述的一种电网对电动汽车接纳能力评估方法，其特征在于，步骤(2)中通过潮流计算分析电网网络损耗，构造电网节点网损灵敏度矩阵，并结合负载率与充电时间重合度综合评估节点性能。


4.根据权利要求1所述的一种电网对电动汽车接纳能力评估方法，其特征在于，步骤(3)中根据三项电网节点性能指标评估薄弱节点，制定并发布节点间具有差异性的电价，从而令薄弱节点在电动汽车充放电策略制定过程中得到充分考虑；电动汽车由调度中心进行集中式调度，电动汽车用户根据电价制度响应调度中心的调度策略；电动汽车接入电网后，由用户主动设定离网时间和目标电量，并将这些信息与电动汽车的初始电量数据一起上传到调度中心；在接入电网的时间段内，电动汽车处于可调度状态，其充放电行为完全受调度中心控制；调度中心在保证按时完成所有车辆充电任务的前提下制定充放电调度策略；电动汽车达到离网时间时自动切出电网。


5.根据权利要求4所述的一种电网对电动汽车接纳能力评估方法，其特征在于，步骤(3)中调度中心的调度循环周期为一天，划分为T个等长度的时间段，单位时间段长度为τ。调度中心在每个时间段的开始时刻更新所有入网电动汽车的数据。接入电网的N辆电动汽车中只有一部分支持V2G，记为NV2G；剩余车辆只支持充电，记为NCHAR；
电动汽车在一个调度循环周期内的充放电规划用一个N×T的矩阵X表示：



其中，xi,t为第i辆电动汽车在时间段t内的充放电功率(kW)；xi,t＞0表示充电，xi,t＜0表示放电。


6.根据权利要求4所述的一种电网对电动汽车接纳能力评估方法，其特征在于，步骤(3)中电网节点性能指标是：网损灵敏度、负载率和充电时间重合度；
电动汽车接入电网节点后，以节点注入功率的形式对电网产生影响。对含有M条支路的电网进行潮流计算，支路的有功损耗为：



式中，为时刻号支路有功损耗；Rm，Vml，Vmr和Ym分别为该支路的电阻，两端节点电压和导纳；
网损灵敏度表示网损对节点注入功率的灵敏度，视为电网节点增加单位负荷量后引起的网损大小，表达式如下：



其中，PLSt,m为t时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯炎，牛玉刚，王蓓，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31