【技术实现步骤摘要】
计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法、系统及设备
[0001]本公开实施例涉及配电网运行优化
，具体涉及一种计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法、系统及设备。
技术介绍
[0002]随着国民经济的发展和能源消耗的不断增加，环境污染和温室效应成为了人类社会亟待解决的问题。电动汽车和分布式电源（Distributed Generation，DG）以节约能源和降低排放的优点，得到了世界各国的广泛关注。然而，DG和电动汽车在配电系统中渗透率的不断增加，会不可避免地影响主动配电网运行的经济性和稳定性。为了解决这个问题，供电公司在参与电力市场的同时开始优化DG的调度运行来降低经济成本和运行风险。
[0003]主动配电网（active distribution network，AND）代表了配电网未来的发展方向，它不是被动地分配电能，而是实现对电能的主动控制和管理。在其接入的各种DG中，以风电和光伏为代表的新能源出力具有随机性和波动性，可调度性差，属于不可控型DG，但是由于逆变器的接入，使其具有无功输出的功能。以燃料电池、微型燃气轮机和柴油发电机为主的可控型DG可以自由调节有功输出，可调度性好。可中断负荷（interruptable load，IL）是需求侧管理的一种重要调控手段，在电网供电量不足或者系统不稳定的情况下向用户发出中断指令，经过用户响应后中断部分用电。在电力市场环境下，供电公司对DG和IL进行优化调度后，可有效降低AND的运行成本，提高系统运行的可靠性。
[0004]目前国内对于AND的研究主要...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，包括：建立电动汽车充电负荷模型，通过所述电动汽车充电负荷模型获取电动汽车充电负荷；基于电动汽车充电负荷、第二天每小时的负荷需求和电价的预测确定可控型分布式电源有功输出、从大电网购电量以及负荷削减量；基于所述可控型分布式电源有功输出、从大电网购电量以及负荷削减量，并考虑不可控型分布式电源和无功补偿装置的无功输出能力，建立综合考虑系统有功损耗和电压质量的无功优化模型；利用改进狼群算法对无功优化模型进行求解。2.根据权利要求1所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述的建立电动汽车充电负荷模型，通过所述电动汽车充电负荷模型获取电动汽车充电负荷包括：获取电动私家车的日行驶里程；根据所述电动私家车的日行驶里程，计算电动私家车的起始荷电状态；提取充电起始时刻；根据电动私家车的起始荷电状态计算充电时长；根据充电起始时刻和充电时长确定接有电动私家车的系统节点具有充电负荷的阶段，形成充电负荷曲线；叠加并输出所有充电负荷曲线。3.根据权利要求2所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述电动私家车的日行驶里程符合对数正态分布：；所述电动私家车的充电起始时刻满足分段正态分布：；式中，L为电动私家车的日行驶里程，和为对数正态分布的两个参数；和为分段正态分布的两个参数；为充电起始时刻。4.根据权利要求2所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述电动私家车的起始荷电状态的计算式为：；所述充电时长的计算式为：
；式中，为日行驶里程，km；为最大行驶里程，km；电池容量，；为充电功率，kW；为充电效率。5.根据权利要求1所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述的基于电动汽车充电负荷、第二天每小时的负荷需求和电价的预测进行优化调度，确定可控型分布式电源有功输出、从大电网购电量以及负荷削减量包括：以日前运行成本最小化为目标，构建经济优化调度的目标函数：；式中，为日综合运行成本；为大电网购电成本；为可控型分布式电源运行成本；为可中断负荷成本；经济优化调度的约束条件包括：有功平衡约束、系统备用约束、可控型分布式电源出力上下限约束、可控型分布式电源爬坡速度约束、最小启停时间约束、大电网购电约束、可中断负荷合同约束。6.根据权利要求5所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述大电网购电成本为：；式中，t为调度周期总时段数；为时段从大电网的购电价格，元/kW；为主动配电网在时段从大电网的购电量，kW；所述可控型分布式电源运行成本为：；其中：；；；
式中，、和分别为可控型分布式电源的燃料成本、维护成本和气体排放治理成本；为可控型分布式电源的数量；为天然气价格，元/m3；为天然气热值，kWh/m3；为时段第台可控型分布式电源的机组效率；为第i个可控型分布式电源在t时刻的有功输出；为第台可控型分布式电源的运行维护成本比例常数；、分别为排放类型的外部折扣成本和排放因子；为排放类型；所述可中断负荷成本为：；式中，为可中断负荷数；为可中断负荷在时刻的削减量；为可中断负荷的价格。7.根据权利要求5所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述有功平衡约束为：；式中，为时段的负荷需求；为可控型分布式电源总数;为时段电动汽车的充电负荷；为第j个可中断负荷在t时刻的削减量；所述系统备用约束为：；式中，为第i台可控型分布式电源的最大出力；为时刻第台可控型分布式电源的运行状态；为第j个可中断负荷用户的最大可切负荷；为第j个可中断负荷用户在t时刻是否切负荷；为时刻的负荷备用；为主动配电网在时段从大电网的购电量，kW；所述可控型分布式电源出力上下限约束为：；
式中，为第i台可控型DG输出功率下限；为第i台可控型DG输出功率上限；所述可控型分布式电源爬坡速度约束为：；式中，分别为第i台可控型分布式电源上下爬坡速率限制；为第i台可控型分布式电源在t+1时刻的有功输出；所述最小启停时间约束为：；式中，为分别为第i台分布式电源的最小启动时间和最小关停时间；为t
‑
k+1的启停状态；所述大电网购电约束为：；式中，为主动配电网在时段从大电网的购电量，kW；为从大电网购电的最大值；所述可中断负荷合同约束为：；式中，为第个可中断负荷用户在时刻的最大可投切负荷量。8.根据权利要求1所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述的基于所述可控型分布式电源有功输出、从大电网购电量以及负荷削减量，并考虑不可控型分布式电源和无功补偿装置的无功输出能力，建立综合考虑系统有功损耗和电压质量的无功优化模型包括：无功优化模型的目标函数为：；
式中，为系统总节点数；、为权重系数，；、分别为配电网所有节点的最高电压和最低电压；为系统初始有功损耗；为系统的有功损耗；为系统节点电压；无功优化模型的约束条件包括潮流方程约束、节点电压约束、支路电流约束、分布式电源无功出力约束、无功补偿装置的容量约束。9.根据权利要求8所述的计及电动汽车的主动配电网双阶优化方法，其特征在于，所述潮流方程约束为：；式中，、、、、分别为在节点处电网注入的有功功率、分布式电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆霖，祖国强，靳小龙，许良，孙京生，刘东，宫成，药炜，赵金，王瑞，肖茂祥，孙宝平，王一，陈浩，石振磊，
申请(专利权)人：天津市城西广源电力工程有限公司天津天源电力工程有限公司天津市宁河区宁东盛源电力工程有限公司国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。