电动汽车充电负荷对配电变压器寿命损失的影响研究

发布时间：2017-07-30 08:03

  本文关键词：电动汽车充电负荷对配电变压器寿命损失的影响研究

  更多相关文章： 模糊逻辑 电动汽车充电负荷 蒙特卡洛模拟 变压器寿命评估

【摘要】：随着环境不断的恶化,能源形势的日益严峻,世界各国已经出现了环境、能源问题制约经济持续发展的现象。电动汽车在能耗方面具有一定的优势,不但可以缓解我国的石油使用压力,而且减少了我国二氧化碳的排放,对环境的改善有很大的帮助。电动汽车充电负荷的急剧增加,将对电网的输、配电容量以及安全运行提出更高的要求。电动汽车充电对电网的影响主要在配电网方面,目前在对配网规划、电能质量及经济运行等方面研究较多,研究其对配网影响的基础是充电负荷的计算及分布情况。充电负荷计算的影响因素较多,包括起始荷电状态SOC、起始充电时间、电动汽车数量及运行规律等。在很多的电动汽车充电负荷计算方法中都是按电动汽车发展趋势来确定其数量,而没有考虑到充电高峰有没有充电位置。本文考虑到在高峰充电时段应该以具体充电位置数量来替代电动汽车数量更为准确,由于不同功能区域的电动汽车车位数量也不同,而且人们工作日和节假日的出行目的不同导致不同功能区域的电动汽车充电负荷特性差异很大。所以本文首先通过Mamdani模糊推理方法及停车需求方法来确定不同功能区域在不同渗透率下的电动汽车车位数量,然后将车位数量作为基于蒙特卡洛模拟的电动汽车充电负荷计算方法中的一个约束条件来计算不同功能区域中工作日和节假日的充电负荷,根据计算得到的充电负荷曲线来分析工作日和节假日充电负荷对不同功能区域的影响,并得到一天充电负荷具体的峰谷时间段和峰谷差。目前电动汽车充电负荷对配网的影响研究主要在配网调度这个层面,比如一个区域的整体充电负荷的计算及其对配网的影响,对于配电设施层面的影响研究较少。本文将对配电设施中的主要设备配电变压器寿命损失进行计算分析,结合不同功能区域工作日和节假日的电动汽车充电负荷,通过变压器寿命评估模型中的热点温度评估模型(差分方程)来计算配电变压器寿命损失,并分析对比各功能区域工作日和节假日充电负荷对配电变压器寿命损失的影响程度以及一天的寿命损失时间。根据不同功能区域工作日和节假日的电动汽车充电负荷求得峰值时间段的充电负荷所占配电变压器容量的比值,分析充电负荷峰值对配电变压器的影响,考虑配电变压器选取以及扩容等问题。通过对不同功能区的充电负荷曲线进行分析可以知道不同功能区的工作及生活性质不同以及人们的生活习惯对充电负荷的影响很大。如果通过有效的的措施进行削峰填谷则可以提高配网的经济运行。通过叠加电动汽车充电负荷后配电变压器一天的寿命损失时间和基础负载对变压器一天的寿命损失时间进行对比,电动汽车充电负荷对商业区、居住区和公务区配变寿命损失都有一定的影响,而且居住区影响非常明显。根据各功能区充电负荷峰值与配电变压器容量的比值得到配电变压器扩容的条件。
【关键词】：模糊逻辑 电动汽车充电负荷 蒙特卡洛模拟 变压器寿命评估
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究的目的与意义12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国内外电动汽车发展现状及趋势12-14
• 1.2.2 电动汽车充电对输电网的影响14
• 1.2.3 电动汽车充电对配网规划的影响14-15
• 1.2.4 电动汽车充电对配网电能质量及经济运行的影响15-16
• 1.2.5 电动汽车充电负荷计算方法16
• 1.3 本文的主要研究工作16-18
• 第二章 基于停车需求的电动汽车空间分布特性18-34
• 2.1 空间分布影响因素的选择18
• 2.2 各功能区域评价因子的选择和评价系统的建立18-24
• 2.2.1 模糊逻辑的Mamdani推理方法18
• 2.2.2 商业区用地适应性推理规则18-21
• 2.2.3 居住区用地适应性推理规则21-22
• 2.2.4 公务区用地适应性推理规则22-24
• 2.3 各功能区域适应度评分及土地分配计算24-30
• 2.3.1 商业区适应度评分计算方法24-25
• 2.3.2 居住区适应度评分计算方法25-26
• 2.3.3 公务区适应度评分计算方法26
• 2.3.4 各功能区域土地分配及算例分析26-30
• 2.4 基于停车需求的电动汽车空间分布30-33
• 2.4.1 停车需求研究的意义30
• 2.4.2 基于土地利用的停车需求预测模型30-31
• 2.4.3 电动汽车空间分布的算例分析31-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 各功能区域电动汽车充电负荷特性34-52
• 3.1 商业区电动汽车充电负荷特性计算及算例分析34-42
• 3.1.1 商业区电动汽车充电负荷计算方法34-36
• 3.1.2 商业区电动汽车充电负荷特性分析36-42
• 3.2 居住区电动汽车充电负荷特性计算及算例分析42-46
• 3.2.1 居住区电动汽车充电负荷计算方法42-43
• 3.2.2 居住区电动汽车充电负荷特性分析43-46
• 3.3 公务区电动汽车充电负荷特性计算及算例分析46-49
• 3.3.1 公务区电动汽车充电负荷计算方法47
• 3.3.2 公务区电动汽车充电负荷特性分析47-49
• 3.4 综合区域电动汽车充电负荷特性计算及算例分析49-50
• 3.5 本章小结50-52
• 第四章 各功能区域电动汽车充电负荷对配电变压器寿命损失的影响52-76
• 4.1 变压器寿命评估52-59
• 4.1.1 变压器寿命损失的影响因素52-54
• 4.1.2 变压器寿命损失评估模型54-59
• 4.2 电动汽车充电负荷对变压器寿命损失的计算及算例分析59-74
• 4.2.1 商业区电动汽车充电负荷对变压器寿命损失的影响60-65
• 4.2.2 居住区电动汽车充电负荷对变压器寿命损失的影响65-70
• 4.2.3 公务区电动汽车充电负荷对变压器寿命损失的影响70-74
• 4.3 本章小结74-76
• 第五章 总结与展望76-78
• 5.1 全文工作总结76-77
• 5.2 后续研究工作展望77-78
• 致谢78-80
• 参考文献80-84
• 附录 作者攻读硕士期间参加的科研项目84
• 一、参加的科研项目84

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本文编号：593163