规模化电动汽车接入后配电网可靠性分析

发布时间：2020-07-14 05:13

【摘要】：电动汽车给人们生活带来方便的同时,也给配电网可靠性带来了巨大的挑战。特别是在用电高峰时段,电动汽车进行无序充电,将大大增加配电网运行风险。随着科技的发展,智能配电网以及V2G(Vehicle-to-Grid,V2G)技术得到了快速的发展。V2G技术就是将电动汽车与配电网进行互动。在配电网用电谷时段电动汽车进行充电,在配电网用电峰时段,电动汽车如果有剩余电量的话,可以选择向配电网放电。相比较于常规无序充电,V2G技术的应用可有效地改善大规模电动汽车无序充电给配电网带来的负面影响。同时,V2G技术还具有运行成本低、提高用电效率等优点。本文以私家电动汽车为例,结合居民上下班时间、电动汽车充放电特性,建立电动汽车充放电模型,分析规模化电动汽车无序充电对配电网负荷的影响。通过潮流计算分析配电网线路负载情况。建立计及电动汽车充电的配电网可靠性模型,选择时序蒙特卡洛法作为本课题可靠性分析方法。分析了电动汽车充电对配电网各个可靠性指标的影响。通过算例表明,规模化电动汽车在用电高峰时段进行无序充电,将引起线路过载。同时,随着电动汽车接入规模越来越大,对配电网供电可靠性的影响也越来越大。结合电动汽车充放电相关因素,建立了电动汽车的放电模型。考虑电动汽车作为分布式电源接入配电网的两种运行方式,并分析了电动汽车在V2G技术下孤岛效应发生的条件。在V2G技术下,对配电网可靠性进行评估,并与无序充电下配电网的可靠性进行对比。结果表明,在V2G技术下,利用电动汽车电池的放电特性,可有效地降低峰谷差,达到削峰填谷的作用。同等规模的电动汽车接入配电网,V2G充电模式与有序充电模式相比,配电网的各项可靠性指标不同程度的得到了改善,配电网的供电可靠性得到了提高,同时也节约了电网的投资成本。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM732
【图文】：

负荷曲线图,电动汽车

用电高峰时段。规模化的电动汽车在此时段进行同时充电的话，充电负荷将会与此时用电负荷叠加，造成＂峰上加峰＂的局面。图2-1 无序充电负荷曲线图当电动汽车参与充电时，大规模的电动汽车接入配电网会对配电网可靠性带来严重的影响。常规无序充电，更是会造成“峰上加峰”，如果不加以控制，将有可能造成线路过载[25]、停电等现象。这严重影响了居民的用电感受，大大降低了配电网的供电可靠性。随着规模的不断扩大，电动汽车所带来的问题也越来越多，对配电网的可靠性影响也越来越大。随着电动汽车接入配电网，配电网中的潮流会发生很大的改变，不但会影响配电网中潮流方向和大小，降低配电系统可靠性，同时也会引起线路过载，电压越线等问题[26-29]。当线路发生过载时

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电动汽车放电时以恒功率放电，放电功率为DP 。考虑到电动汽车在 V不能过度放电[41]，定义电动汽车的电池容量下限为 D ，则电动汽车充足条件，充电，空闲，放电DDDDt(据电动汽车电池容量和放电功率，可得电动汽车最大放电时长为：DdtDPDDT (2中，tD 为 t 时刻电动汽车的实际电池容量，d 为电动汽车放电效率。对 V2G 技术进行仿真时，假设电动汽车车主完全掌握了电价信息，用在谷时段开始后电价较低时进行充电，在峰时段电价较高时向配电网放据充放电需求，电动汽车接入配电网的时间为当日下班到家后至次日上间段。

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华北电力大学硕士学位论文分析电动汽车车主的用车需求信息，（电动汽车参与 V2G 进行 18:00-08:00），假设 85%的电动汽车参与 V2G，用计算机对每车抽取[1，100]之间抽取 100 个随机数，若 T1抽取结果为 1-85 当天参与充放电，若抽取结果为 86-100 之间，电动汽车当天不参。分析电动汽车的充电时长和放电时长，（根据时段划分，晚用动汽车放电时段为 18:00-23:00，晚用电谷时段，即电动汽车进:00-08:00）。若电动汽车在 23:00 之前能够完成最大放电，电动态，到 23:00 之后开始充电；若电动汽车在 23:00 之前不能完成最汽车在用电峰时段持续放电，直到 23:00 用电谷时段时，电动汽模式。文以 1 小时为一个时段，将一天 24 小时分为 24 个时段，模拟出参与 V2G 技术下的日负荷曲线图。

【参考文献】