V2G模式下含分布式能源的配电网优化运行研究

发布时间：2020-10-14 04:06

　　 在当今能源和环境问题以及政府政策的驱动下,电动汽车(EV)产业迎来风口,得以在近几年高速发展;同时,分布式清洁能源的并网运行也成为当今趋势。电动汽车与分布式能源(DER)虽能带来很多益处,但也伴随着一些问题,其会对配电网造成着冲击。因此,为减小电动汽车无序入网和分布式能源的波动性给配电网带来的影响,本文展开了V2G(vehicle to grid)模式下含分布式能源的配电网优化运行研究,论文主要研究工作和成果如下:(1)提出了一种V2G模式下基于电动汽车分群方法的配电网运行策略。在系统宏观与具体网络拓扑结构2个层面,依据车主费用、配电网负荷均方差与网损搭建了内外嵌套模型,基于电动汽车充放电与分布式能源配合,对源网荷三方协调优化,得到配电网的最优运行工况。基于开始充电时刻和车主期望电量充电所需时间两个特征值的电动汽车分群方法,在减少变量维度的同时,亦考虑到了车主的出行需求。在四种场景下的算例仿真表明,该策略在保障电动汽车车主利益的同时,可有效降低配电网负荷水平、平抑负荷波动、减小峰谷差、改善电压水平以及减小网损。(2)电动汽车与分布式能源入网,会对配电网的电流保护造成影响。为保证配电网原有保护的正确动作及减小电动汽车无序入网与分布式能源的波动性给配电网带来的影响,提出了一种考虑电流保护约束的电动汽车与分布式能源配合优化策略。为提高求解效率,对电动汽车采用了集群控制策略。在不修改原有保护配置的前提下,依据配电网负荷均方差与车主费用搭建了基于融合节点的优化运行模型。基于电流保护显性、隐性指标与电压指标,对配电网电动汽车最优入网规模进行了评估。在此最优入网规模下,基于电动汽车与分布式能源配合,得到了配电网的最优运行工况。算例分析表明,该策略在保障车主利益的前提下,能保证优化周期内所有时刻电流保护的正确动作,电压水平也维持在允许范围;同时,也能平抑负荷波动、降低负荷水平及减小网损。(3)负荷和分布式能源出力预测都有一定误差,电动汽车充放电计划也可能因为车主的临时用车使得被迫改变,为此提出了一种基于状态空间模型预测控制(model predictive control,MPC)的配电网实时优化运行策略,在考虑电流保护约束的电动汽车与分布式能源配合优化研究基础上,对电动汽车充放电计划进行了修正,得到了配电网最优实时运行工况。三种场景下的算例分析表明,该实时优化策略能够较好地跟随日前计划,也能保证保护指标与电压指标的不越限,同时车主费用还有一定程度的降低。
【学位单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM732
【部分图文】：

于是发展新能源汽车与可再生能源已成为当今趋势会、国家能源局发布的《电力发展“十三五”规划》，提出要大洁能源的开发和利用已成为电力工业发展的必然趋势[2-3]，因此展绿色清洁能源，不仅有利于缓解我国能源紧张的局面，也是对实施，对于经济与生态环境协调发展有重要战略意义。局数据，截止 2018 年底，全国新能源汽车保有量达 261 万辆，，增长近七成，且纯电动汽车保有量 211 万辆，占新能源汽车总量 5 年来全国新能源汽车保有量统计数据，由图可以看出这 5 年速增长趋势，而且据《2019 中国新能源汽车消费趋势报告》预测年销量将达 172 万辆，同比 2018 年增长 40%。“2019 中国电，相关专家就当前电动汽车的发展和热点问题展开了讨论，预计续航里程和价格将与传统燃油汽车相当；到 2030 年，我国电动辆，保有量将达到 8000 万辆，非化石能源的发电量有可能占到持续发展和使用电动汽车，既可减少传统化石能源的使用，又可境的污染，对于节能减排具有重要作用[4-6]。

V2G 模式下含分布式能源的配电网优化运行研究运行带来挑战，因此还需在根据预测信息所得日前优化的基础上，对日前优化结果进行修正，以符合实际的运行情况要求。1.3 本文主要研究内容为减小电动汽车无序入网和分布式能源波动性给配电网带来的影响，本文展开了V2G 模式下含分布式能源配电网的优化运行研究。在总结现有研究现状并分析其不足的基础之上，主要展开了关于电动汽车调度方法、考虑配电网电流保护因素的运行优化、配电网实时的优化这三个层面的研究。

西华大学硕士学位论文充电所需时间；SOC,KCS 表示电动汽车开；EVCh 为电动汽车充电效率；EVCP 为电动无序充电负荷，可将单辆电动汽车充电EVEV, EVC1( , )NtiP P i t 的电动汽车无序充电负荷；EVN 为电动电功率。动汽车无序充电模型，结合文献[90]和汽车充电负荷进行计算，流程图如下。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王振铭;;我国分布式能源的新发展[J];石油和化工节能;2006年02期

2 ;分布式能源技术[J];石油和化工节能;2005年01期

3 ;分布式能源建设已成国家能源局研究目标[J];石油和化工节能;2011年03期

4 王振铭;;我国天然气分布式能源站的发展与建议[J];热电技术;2011年01期

5 ;关于发展分布式能源热电冷联产的建议[J];热电技术;2004年01期

6 华贲;;发展分布式能源热电冷联产的探讨[J];热电技术;2004年01期

7 ;《分布式能源》总目次[J];分布式能源;2019年06期

8 ;国家能源分布式能源技术研发(实验)中心[J];发电技术;2019年01期

9 吴高宣;;探究燃气自动化分布式能源发展中的主要困境[J];通讯世界;2019年04期

10 杜宝江;雷少斌;;分布式能源实验系统总体设计[J];中国水运(下半月);2019年03期

相关博士学位论文 前9条

1 侯健敏;多因素影响的中国分布式能源并网策略研究[D];南京航空航天大学;2014年

2 周文辉;智能电网分布式能源优化调度与控制方法研究[D];广东工业大学;2017年

3 林世平;分布式能源系统中能源与环境耦合特性及优化集成模型研究[D];武汉理工大学;2011年

4 薛贵挺;含多种分布式能源的微电网优化及控制策略研究[D];上海交通大学;2014年

5 邓佳佳;考虑分布式能源的电力系统优化运营模型研究[D];华北电力大学;2012年

6 白浩;含分布式能源电网的建模及运行特性分析[D];华中科技大学;2016年

7 吴波;分布式能源冷热电多联产系统能效分析与可比性方法研究[D];北京科技大学;2015年

8 龚锦霞;含分布式能源的电网协调优化调度[D];上海交通大学;2014年

9 张颖媛;微网系统的运行优化与能量管理研究[D];合肥工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 王昊;国产燃气轮机为核心设备的分布式能源站能效优化控制[D];上海交通大学;2017年

2 金书玮;《IEEE电力与能源杂志》分布式能源相关文章英汉翻译实践报告[D];华北电力大学(北京);2019年

3 梅哲;V2G模式下含分布式能源的配电网优化运行研究[D];西华大学;2019年

4 徐丹蕾;天然气分布式能源补贴机制与效益提升策略研究[D];华北电力大学(北京);2019年

5 蔡俊;厦门华润燃气有限公司分布式能源市场战略研究[D];华侨大学;2019年

6 李柚;四川省L工业园区天然气分布式能源投资经济可行性研究[D];电子科技大学;2019年

7 刘建英;PPP模式下天然气分布式能源项目投资价值评估[D];中国石油大学(北京);2018年

8 周亚熙;基于热电气融通及储能的分布式能源网络优化调度研究[D];华南理工大学;2019年

9 张文斌;目的论指导下《2017年中国分布式能源前景展望》（第三章）翻译实践报告[D];华北电力大学;2019年

10 田景欣;天然气分布式能源项目的技术经济分析与应用研究[D];上海交通大学;2016年

本文编号：2840155