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电动汽车充电对配电网的影响及有序调度研究
| 论文题名： | 电动汽车充电对配电网的影响及有序调度研究 |
| 关键词： | 电动汽车;配电网;有序调度;充电选择;控制变量法 |
| 摘要： | 化石能源消耗不断增长，环境污染及全球气候变暖问题日益严重，造成这些问题的主要原因之一来自于人类的燃料汽车活动。电动汽车相对于传统的燃料汽车具有高效、清洁的优点。因此，我国的汽车企业都在大力推动电动汽车的发展。尤其是近年来，电动汽车的动力电池技术的巨大进步和新的电池技术的出现，加速促进着电动汽车的普及。 当大规模电动汽车进入生活后，考虑到人们的作息和习惯，充电负荷必然在下班后高密集持续出现。这庞大的充电负荷将给配电网运行带来一定的冲击和不利影响。因此，研究电动汽车充电对配电网的影响，并对充电负荷进行优化调度，以减轻其造成的不利影响是十分必要的。 首先，建立电动汽车充电负荷模型并精确的计算充电负荷的大小，是研究电动汽车充电对配电网影响的基础。本文在归纳总结了影响充电负荷的主要因素后，基于美国交通部的统计数据，建立了电动汽车充电负荷模型。然后通过建立的模型并采用蒙特卡洛方法生成无序负荷曲线，分析了电动汽无序充电负荷对配电网日负荷曲线的影响，仿真结果表明无序充电负荷将使配电网运行状况变差。 其次，选择了相比于牛拉法在中低压配电网计算速度更快、占用内存更小的追赶法潮流计算进行仿真。同时，根据充电负荷接入配电网的大小、时段、节点的不同设置了多个场景，采用控制变量法，分析了不同场景下充电负荷对配电网的影响。仿真结果表明当大小、时段相同，节点不同时，充电负荷接入节点越靠近同一线路的首端，对配电网影响越小。大小、节点相同，时段不同时，负荷高水平时段接入负荷比在负荷低水平时段接入负荷对配电网影响大。时段、节点相同，大小不同时，充电负荷越大，对配电网的影响越大。进一步地，依据柯西-许瓦兹不等式分析推导了负荷波动方差与配网网损的关系，仿真结果表明，负荷波动方差越小，负荷曲线越平坦，配网网损越小。 最后，通过对电动汽车的有序调度实现了电动汽车充电负荷优化。考虑调度过程中用户行为主动性，提出一种考虑电动汽车用户充电选择的有序调度策略。以总充电成本最小、电网负荷方差最小为目标，以充电需求等条件为约束，建立电动汽车负荷的优化调度模型，并采用基于粒子群的多目标搜索算法求解。仿真结果表明，有序调度策略有效，对充电负荷的优化调度具有一定参考价值。 |
| 作者： | 谢啟波 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 黄小庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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