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考虑交通流的电动汽车充电负荷对配电网影响及其调控策略
| 论文题名： | 考虑交通流的电动汽车充电负荷对配电网影响及其调控策略 |
| 关键词： | 电动汽车;充电负荷;配电网;动态分时电价;实时优化调度 |
| 摘要： | 随着化石能源短缺、环境污染严重等问题日益突出，电动汽车(ElectricVehicle，EV)发展与社会普及已经成为必然趋势，且以高增速实现市场渗透。电动汽车车主出行行为导致其充电时间和空间的不确定性，电动汽车充电行为的不确定性给电力系统带来了巨大的冲击。因此，本文从以下三个方面展开研究: 首先，开展基于组合预测模型的充电站交通流量预测研究。构建LSTM-SVR组合算法模型;将加州PEMS交通流量5min粒度的数据处理成15min粒度的数据，分析PEMS工作日及周末的交通流量特征，研究确定模型评估场景;利用LSTM-SVR组合算法模型实现对PEMS数据集中的一个监测路段的工作日及周末的交通流量预测。仿真算例表明，LSTM-SVR组合预测模型相较于LSTM和BP单一预测模型，在工作日及周末交通流量预测精度上均表现优异。 其次，开展基于交通流量预测模型的电动汽车无序充电负荷建模及其对配电网潮流的影响。基于交通流量预测模型预测配电网各充电点交通流量数据，根据充电交通流量换算理论换算得出各充电点有充电需求的电动汽车数量;采用蒙特卡洛计算方法计算日时间尺度的电动汽车充电负荷;将充电有功功率及无功功率输入到标准的33节点配电网下，研究不同渗透率下的电动汽车充电对配电网的峰谷差、电压偏差和网络损耗造成的影响。仿真算例结果表明:大规模电动汽车并网会导致配电网负荷峰谷差增大、电压偏差变大和网损增大，电动汽车渗透率越高，以上现象表现的愈发明显。 最后，开展基于动态分时电价的集群电动汽车实时优化调度研究。在前两章研究成果基础上，设计了电动汽车实时优化调度模型架构及优化策略;基于电动汽车初始荷电状态和电量需求实现对电动汽车充放电类型画像;制定响应配电网负荷曲线波动规律的动态分时电价;构建包含配电网网损和电动汽车充放电成本的实时优化调度策略。仿真算例结果表明:本文所提的有序充放电模型能在一定程度上平抑负荷曲线，降低配电网网损和用户成本。 论文研究考虑交通流的电动汽车负荷对配电网影响及其调控措施，通过电动汽车交通流量预测来捕捉车主出行时空不确定性，降低充电负荷建模累计误差，准确分析其对配电网影响及制定有效调控措施，对稳定电网安全运行具有一定参考意义。 |
| 作者： | 唐小伟 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 马瑞;唐海国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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