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电动汽车充电负荷概率数值计算建模及配电网运行特性指标评估
| 论文题名： | 电动汽车充电负荷概率数值计算建模及配电网运行特性指标评估 |
| 关键词： | 电动汽车;充电负荷建模;概率模型;概率潮流;特征加权 |
| 摘要： | 随着未来电动汽车的大规模普及，电动汽车充电负荷的快速增长给配电网运行和规划带来了新的挑战。如何进行电动汽车充电负荷建模和量化分析充电负荷对配电网运行特性的影响，对未来配电网的优化分析具有重要意义。传统电动汽车充电负荷概率建模通常采用蒙特卡洛模拟方法，存在耦合参数多和计算耗时大等问题。在分析电动汽车充电负荷对配电网运行特性指标的影响时，传统概率性评估指标受到场景选择的影响较大，难以准确反映分析对象的原始概率特性；传统评估指标不区分统计数据在运行状态上的差异性，导致运行中的问题数据被正常数据淹没而无法有效地反映出系统存在的运行问题。针对上述问题，本文在电动汽车负荷建模和配电网运行特性指标评估方面开展了一定研究，具体创新工作总结如下： （1）提出基于车辆集合整体SOC（CombinedStateofCharge，CSOC）概率分布特性的电动汽车充电负荷概率分布数值计算方法。将车辆的多次行程拆解为独立的单次行程进行OD（OriginDestination）分析，消除多行程间的耦合误差。通过建立考虑车辆出行特性的CSOC动态概率模型，确定各行程的起始和结束时刻的CSOC概率密度函数，结合大数定律计算得到充电负荷时空概率分布函数。以12节点路网案例开展充电负荷时空概率分布计算，结果表明较传统蒙特卡洛模拟方法，所提方法在减少耦合误差、保证计算精度的基础上大幅提高了计算效率。 （2）提出基于概率潮流计算和特征加权的配电网运行特性概率指标评估方法。选取电压合格指标、电压偏差指标和线路重载指标，从三个方面对10kV线路层、配电网层的运行特性进行评估。特征加权法可以提高指标对运行问题的表征能力，避免问题数据被正常数据“淹没”而导致评估结果片面的问题；通过熵权法则可以有效降低人为因素的影响。围绕华东某地区实际配电网开展仿真分析，研究了不同电动汽车保有量、不同充电模式、不同分布式电源渗透率和配电网线路重构等因素对运行特性指标的影响。分析结果表明所提评估指标可以有效反映不同外部影响因素在指标上的差异，验证了所提评估指标的有效性。 |
| 作者： | 张宇轩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 郭力;杜海江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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