高滲透率電動(dòng)汽車接入下的配電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析及有序充電策略研究
本文選題:電動(dòng)汽車 + 靜態(tài)負(fù)荷特性; 參考:《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:目前世界能源危機(jī)不斷加劇,化石能源日益枯竭,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,直接威脅到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。為解決能源問(wèn)題,各種節(jié)能減排協(xié)議與措施得到了各國(guó)政府的大力推行,汽車行業(yè)也因其巨大的石油消耗量和溫室氣體的排放量而走向了發(fā)展以電代油,能夠?qū)崿F(xiàn)“零排放”,噪音低等特點(diǎn)的電動(dòng)汽車之路。近年來(lái),我國(guó)在電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展迅速,掌握了大量關(guān)鍵技術(shù),且消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的認(rèn)可和接受程度已經(jīng)很高。在未來(lái)幾十年內(nèi),電動(dòng)汽車必然會(huì)得到大規(guī)模發(fā)展與應(yīng)用。然而,電動(dòng)汽車充電負(fù)荷功率大,具有非線性的特點(diǎn),并且其充電行為具有隨機(jī)性和靈活性,,工作時(shí)會(huì)給電網(wǎng)增加較大功率的用電負(fù)荷,使系統(tǒng)節(jié)電電壓偏移更加嚴(yán)重,增大系統(tǒng)網(wǎng)損率、降低配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,若不加以控制和引導(dǎo),大量的電動(dòng)汽車無(wú)序充電行為將使電網(wǎng)用電負(fù)荷出現(xiàn)大幅提高,影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,對(duì)規(guī)模化電動(dòng)汽車充電行為對(duì)配電網(wǎng)的影響進(jìn)行研究具有重要意義,可以作為制訂合理引導(dǎo)策略的參考,從而減小電動(dòng)汽車對(duì)配電網(wǎng)的負(fù)面影響,以適應(yīng)未來(lái)電動(dòng)汽車的大規(guī)模發(fā)展與應(yīng)用。 本文闡述了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,介紹規(guī);妱(dòng)汽車應(yīng)用對(duì)配電網(wǎng)影響的研究現(xiàn)狀,表明研究電動(dòng)汽車充電行為及其影響的重要性。首先對(duì)電動(dòng)汽車靜態(tài)負(fù)荷特性進(jìn)行詳細(xì)分析,提出一種電動(dòng)汽車充電行為的時(shí)空分布模型,從電動(dòng)汽車類型、充電方式、充電開(kāi)始時(shí)刻、充電地點(diǎn)及日行駛里程這五個(gè)方面考慮私家乘用車的行為特性,建立在無(wú)序充電情況下,基于蒙特卡洛法的大量電動(dòng)汽車充電負(fù)荷計(jì)算模型,用于評(píng)估高滲透率下電動(dòng)汽車充電對(duì)配電網(wǎng)的影響。其次介紹電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性及其研究方法,基于連續(xù)潮流法對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行仿真分析,分析配電網(wǎng)接納電動(dòng)汽車情況與常規(guī)負(fù)荷情況下的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度,在此基礎(chǔ)上研究集中充電系數(shù)對(duì)配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度的影響,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的切負(fù)荷緊急控制策略。最后,本文研究了基于峰谷分時(shí)電價(jià)的電動(dòng)汽車有序充電控制策略,建立有序充電控制模型,并分別對(duì)不考慮用戶響應(yīng)和考慮用戶響應(yīng)的模型進(jìn)行仿真分析,采用遺傳算法進(jìn)行求解,在此基礎(chǔ)上分析采用無(wú)序充電和優(yōu)化調(diào)控充電方式時(shí),不同滲透率的電動(dòng)汽車充電對(duì)配電系統(tǒng)造成的不同程度的影響,并將兩種有序充電策略的優(yōu)化控制結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。 仿真結(jié)果表明,電動(dòng)汽車充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷曲線、節(jié)點(diǎn)電壓、網(wǎng)損及靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度都會(huì)帶來(lái)一定的影響,基于系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度的緊急控制策略能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定性得到有效保證,而考慮用戶響應(yīng)的峰谷電價(jià)有序充電策略能夠有效地將電動(dòng)汽車負(fù)荷從系統(tǒng)基礎(chǔ)負(fù)荷高峰期轉(zhuǎn)移到低谷期,從而改善系統(tǒng)運(yùn)行安全性。
[Abstract]:At present, the world energy crisis is getting worse, fossil energy is exhausted day by day, and environmental pollution is becoming more and more serious, which directly threatens the sustainable development of human society. In order to solve the energy problem, various agreements and measures of energy saving and emission reduction have been vigorously implemented by the governments of various countries, and the automobile industry has also developed to replace oil by electricity because of its huge oil consumption and greenhouse gas emissions, which can realize "zero emissions". The road of electric vehicles with low noise and other characteristics. In recent years, China has developed rapidly in the electric vehicle industry, has mastered a large number of key technologies, and consumers have a high degree of recognition and acceptance of electric vehicles. In the coming decades, electric vehicles will be developed and applied on a large scale. However, the charging load of electric vehicle is large and nonlinear, and its charging behavior is random and flexible, which will increase the power load to the power network and make the deviation of the system power saving voltage more serious. Without control and guidance, the disordered charging behavior of a large number of electric vehicles will greatly increase the power load of the power network and affect the safe and stable operation of the power network. Therefore, it is of great significance to study the influence of the charging behavior of large-scale electric vehicles on the distribution network, which can be used as a reference for the formulation of reasonable guidance strategies, thereby reducing the negative impact of electric vehicles on the distribution network. In order to adapt to the future electric vehicle large-scale development and application. This paper describes the development of electric vehicle industry, introduces the research status of the influence of large-scale electric vehicle application on distribution network, and indicates the importance of studying the charging behavior of electric vehicle and its influence. Firstly, the static load characteristics of electric vehicle are analyzed in detail, and a spatial-temporal distribution model of charging behavior of electric vehicle is proposed, which includes the type of electric vehicle, the charging mode, the start time of charging. Considering the behavior characteristics of private passenger vehicle, the charging location and daily mileage are considered, and the charging load calculation model of a large number of electric vehicles based on Monte Carlo method is established in the case of disordered charging. It is used to evaluate the effect of electric vehicle charging on distribution network under high permeability. Secondly, the static voltage stability and its research method are introduced. Based on the continuous power flow method, the distribution network simulation analysis is carried out, and the static voltage stability margin of the distribution network under the condition of accepting electric vehicles and conventional load is analyzed. On this basis, the influence of centralized charge coefficient on voltage stability margin of distribution network is studied, and the corresponding emergency control strategy of load shedding is designed. Finally, this paper studies the orderly charging control strategy of electric vehicle based on peak-valley time-sharing price, establishes the orderly charging control model, and simulates the model which does not consider the user response and considers the user response. Genetic algorithm is used to solve the problem. On this basis, the influence of electric vehicle charging with different permeability on the distribution system is analyzed. The optimal control results of two ordered charging strategies are compared. The simulation results show that the charging load of electric vehicle has a certain influence on the load curve, node voltage, network loss and static voltage stability margin. The emergency control strategy based on the voltage stability margin of the system can effectively guarantee the stability of the system. Considering the customer response, the orderly charging strategy of peak-valley price can effectively transfer the load of electric vehicle from the peak of the system basic load to the low point, thus improving the security of the system.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U469.72;TM712;TM910.6
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