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规模化电动汽车充放电对配电网电压质量影响评估方法的研究
| 论文题名： | 规模化电动汽车充放电对配电网电压质量影响评估方法的研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电压质量;概率潮流;充电负荷 |
| 摘要： | 电动汽车的规模化推广是加快我国汽车产业转型和实现节能减排的必由之路，但其接入电网所引起的电能质量问题越来越成为行业关注的焦点。一方面，持续增长的充电负荷将改变配电网原有潮流分布，使得电压偏差、三相不平衡等电能质量问题日趋严重。另一方面，电动汽车又可以作为储能装置，与电网进行车网互动（VehicletoGrid,V2G），迎峰放电，错峰充电，平抑负荷曲线，从而有效缓解电动汽车对配电网电能质量的冲击。本文对电动汽车充放电负荷接入配电网造成的电压质量问题展开评估研究。 电动汽车充电负荷的时空分布特性是开展其对电网电压质量影响分析的重要依据。针对电动汽车出行与充电的不确定性，本文通过分析影响充电负荷的行为特征，并结合我国现有的电动汽车出行数据，构建了电动汽车的出行链；用正态分布以及对数正态分布对充电负荷的时间变量进行了拟合，并采用马尔科夫链来描述车辆的空间转移特性，据此建立了电动汽车充电负荷的时空特性模型。 针对传统确定性潮流分析无法考虑到电动汽车充电负荷的时变性，本文提出了一种含无序充电电动汽车负荷的配电网电压越限概率评估方法。首先，对充电负荷的分布特性通过中值拉丁超立方采样来构建无序充电场景，以此计算得到充电负荷的样本空间。其次，采用蒙特卡洛模拟法对样本值逐一进行潮流计算，得到各节点电压。最后，通过非参数核密度估计的方法实现各节点电压越限概率密度的近似估计。通过在IEEE30节点系统中的仿真验证了所提方法的有效性，从而实现配电网电压质量的概率评估。 V2G技术是缓解规模化电动汽车接入对配电网电压质量影响的关键举措。同时，电动公交车大容量的动力电池以及相对固定的行驶规律为V2G技术的实现提供充足的可调度容量。为进一步衡量V2G对电能质量所发挥的作用，本文提出了一种计及电动公交车参与V2G的配电网电压质量的评估方法。通过建立贴合电动公交车运营特性的充放电模型，同时考虑在网络潮流约束模型下得到电动公交车参与V2G充放电情况下配电网的最优节点电压，并建立评估模型量化其对电压质量的影响。仿真结果表明了规模化电动公交车接入后，合理地进行充放电能够有效缓解其对配电网电压质量的影响，并对城市配电网建设提供参考价值。 |
| 作者： | 张蕾 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 陈伟;杨勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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