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考虑配电网潮流的多点充/换/储优化控制策略研究
| 论文题名： | 考虑配电网潮流的多点充/换/储优化控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电站;换电站;储能系统;最优潮流 |
| 摘要： | 随着主动配电网技术的革新与发展，未来电网将接纳更多的需求侧资源。电动汽车是新兴的并且正处蓬勃发展阶段的需求侧可调度资源，我们可以利用其可调度性来正确引导电动汽车充电站、换电站的充电负荷，以减少其对配电网造成的不利影响，甚至使其转化为有利影响，优化配电网整体的负荷特性。同样，储能系统具有灵活性、可调度性和快速响应的特性，亦可用来优化配电网的负荷特性。在上述背景下，本文将利用电动汽车充电站、换电站与储能系统三种可控负荷，加强三者与电网、用户的双向互动，使三者的源/荷特性得到充分发挥，缓解其大规模发展对配电网造成的负面影响。 本文首先针对IEEE33节点系统，以最小化配电网全天网损为目标，建立以接入节点和储能系统出力为决策变量的混合整数规划模型，设计储能系统容量配置和选址的优化方案。分析储能系统容量和出力上限与网损的关系。 建立电动汽车充电站、换电站、储能系统单独参与调控的优化模型，分别以最小化配电网总负荷方差、最小化配电网总购电费用为优化单目标进行计算，并进行同时考虑两种单目标的模糊双目标优化，基于非线性规划的方法进行计算求解，得到每种目标下充/换/储三者单独参与调控的优化调度策略。另外，考虑到配电网中电动汽车充电站、换电站和储能系统可能具有协同调控作用，本文建立了充/换/储联合优化调度模型。联合优化调度策略表明，联合优化较分别优化具有更好的优化效果，可进行更科学、合理的资源优化配置。 在实际运行中，电动汽车充电站、换电站的充电负荷可能存在诸多不确定因素。本文考虑了电动汽车充电站和换电站的随机不确定性，利用解析法和蒙特卡洛模拟法进行了随机潮流计算，得出节点电压向量随随机负荷波动的变化，得到其概率分布特性和其相关的数字特征。然后建立充/换/储的机会约束规划模型，制定并修正相应的约束条件。根据随机潮流计算的结论，认为随机负荷节点的功率波动对配电网电压向量的影响极小，在进行机会约束规划问题建模时可忽略随机波动的影响，不必将节点电压约束转化为机会约束。结果显示，采用修正优化调度策略可为电动汽车计划出行时间增加灵活性，使电动汽车用户与充换电站运营商保持良好的合作互动机制，这样既可优化电网的负荷特性和运行经济性，又可增强用户与电网合作互动的体验效果，实现双赢。 |
| 作者： | 王一依 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 黄梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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