局域配电网对电动汽车接纳能力评估研究

发布时间：2020-10-17 17:56

　　 近年来人们对环境污染的关注越来越多,电动汽车被视为减少空气污染和碳排放的有效手段在各个国家得到广泛推广,在技术和市场上获得了极大的发展。然而,作为一种新型电力负荷,电动汽车的充电行为具有时空分布随机性的特征,大规模电动汽车接入充电将会对配电网的安全稳定运行构成严重威胁。在安全经济运行条件下,现有配电网对电动汽车的承载能力是有限的,因此有必要对配电网接纳电动汽车能力进行定量评估研究。本文针对局域配电网,对多情景下的电动汽车接纳能力进行评估。主要研究内容如下:首先,对电动汽车出行行为和充电负荷特性进行分析。基于2009年美国国家公路交通安全管理局(NHTS)的统计数据,分析电动汽车在居民区、办公区(或工作区)、商业区的出入规律,利用蒙特卡洛方法随机抽样,对电动汽车的充电行为进行模拟,包括起始充电时间、预计离开时间、起始充电SOC,计算得到居民区、办公区、商业区的电动汽车充电功率曲线。其次,对局域配电网接纳电动汽车的能力进行定量评估。分析电动汽车接入对配电网的影响,确定将变压器最大负载能力和节点电压偏差作为接纳能力评估指标。根据配电网拓扑结构划分不同的功能区,考虑电动汽车充电地点和功能区的对应关系,计算局域配电网在安全稳定运行条件下的最大接纳能力。以33节点配电系统为例进行分析,计算了不同功能区的电动汽车接纳能力。再次,考虑优化充电策略时的电动汽车接纳能力评估。分别以电动汽车各时段充电功率和充电状态为优化变量,制定了变功率充电和时段调控充电两种充电策略,采用粒子群优化算法对两种充电策略进行求解。在进行接纳能力评估时,不断地动态增加电动汽车数量,以加快仿真速度。以某办公区配电网为例进行分析,结果显示,采用优化充电策略时的接纳能力明显提高,且采用变功率充电策略的效果较好,其接纳能力最大。最后,考虑配置光伏时的电动汽车接纳能力评估。分别对晴天、阴天、雨天的光伏出力特性进行分析,利用粒子群算法计算光伏输出功率最大可消纳的电动汽车数量,进而评估用户对充电策略的响应率不同时的接纳能力。以某装设光伏发电系统的办公区域为例,定量评估配电网对电动汽车的接纳能力。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM732;TM615
【部分图文】：

?＾??２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??图１－１我国电动汽车销量??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓａｌｅｓ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｖｅｈｉｃｌｅｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??我国新能源汽车整车制造企业的生产规模也迅速提升。在乘用车领域，我国涌??现出了诸如比亚迪、北汽新能源、吉利、上汽、众泰等一批新能源汽车明星企业。??从新能源乘用车综合销量来看，比亚迪、北汽新能源和吉利稳居前三，２０１７年分??别为１１．４万辆、１０．３２万辆和８．２万辆，遥遥领先于其他厂商。２０１７年我国新能源??乘用车销量前１０的汽车企业如图１－２所示。??１４????１２?Ｈ－４??１１０．３２??１?ｓ２??譬，：／／，ＶＶＶＶ’??图１－２?２０１７年我国新能源乘用车销量ＴＯＰＩＯ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ’ｓ?ｔｏｐ?１０?ｓａｌｅｓ?ｏｆ?ｎｅｗ?ｅｎｅｒｇｙ?ｐａｓｓｅｎｇｅｒ?ｃａｒｓ?ｉｎ?２０１７??同传统的燃油汽车一样，电动汽车的广泛使用需要完善的基础配套设施。快捷、??－?高效、覆盖面广的能源供给系统是电动汽车规模化发展的前提。充电设施欠缺目前??是新能源汽车发展关键障碍，我国己出台充电基础设施发展鼓励政策，鼓励建设充??电基础设施。２０１５年１０月国家发改委、国家能源局、工信部、住建部出台了《关??３??

从新能源乘用车综合销量来看，比亚迪、北汽新能源和吉利稳居前三，２０１７年分??别为１１．４万辆、１０．３２万辆和８．２万辆，遥遥领先于其他厂商。２０１７年我国新能源??乘用车销量前１０的汽车企业如图１－２所示。??１４????１２?Ｈ－４??１１０．３２??１?ｓ２??譬，：／／，ＶＶＶＶ’??图１－２?２０１７年我国新能源乘用车销量ＴＯＰＩＯ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ’ｓ?ｔｏｐ?１０?ｓａｌｅｓ?ｏｆ?ｎｅｗ?ｅｎｅｒｇｙ?ｐａｓｓｅｎｇｅｒ?ｃａｒｓ?ｉｎ?２０１７??同传统的燃油汽车一样，电动汽车的广泛使用需要完善的基础配套设施。快捷、??－?高效、覆盖面广的能源供给系统是电动汽车规模化发展的前提。充电设施欠缺目前??是新能源汽车发展关键障碍，我国己出台充电基础设施发展鼓励政策，鼓励建设充??电基础设施。２０１５年１０月国家发改委、国家能源局、工信部、住建部出台了《关??３??

车一般在停放的时间和地点完成能量的补给，充电行为发生的时空分布规律与电??动汽车的停放规律是相互关联的。基于２００９年美国国家公路交通安全管理局??（ＮＨＴＳ）的统计数据，得出电动汽车停放区域分布情况如图２－１所示。??１?ｒ：?：?：?Ｌ?：?：?ｒ￣￣：?：?：?：?：?：?：?：?：?：?：?：?：?：?：＂??〇．８?丨?’一？—居民区?｜??＿＾一ａ—工作区?＼??签ｎ?６?－?〇－商业区?＼?ｈ??＾?——ｉ他区Ｉ?ｊｉｔ??雲?０．４?卜?￣ｅ＾ｅ－■??〇．２?＾?－??ｐ；?ｐ；?ｐ?ｆ?ｒ?ｒ?ｒ?ｒ?ｒ?ｒ?ｒ?ｒ?ｒ?十？Ａ?＾?Ｈ?－ｆｆｉ??Ｕ１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０１１?１２１３１４１５１６１７１８１９２０２１２２２３?２４??时刻／ｈ??图２－１私家车停放区域分布比例??Ｆｉｇ．２－１?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｉｖａｔｅ?ｃａｒ?ｐａｒｋｉｎｇ?ａｒｅａ??由上图可知：私家车辆停放区域主要为居民区、工作区和商业区。在２２：００之??后和早上６：００之前的时间段私家车绝大部分停放在居民区，还有少部分车辆因未??回家而停放在其他区；停放在工作区的车辆比例从６：００开始逐渐增加，９：００至１６：００??基本持平，１６：００开始逐渐减少，１８：００时车辆比例降至较低水平；停放在商业区的??车辆从７：００开始增加，这是因为商业区除了消费者还有其商场工作人员的车辆出??入，中午１１：００至１２：００达到高峰，此时为中午就餐时间，用户在商业区出现的比??例较大
【参考文献】

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本文编号：2845125