原文传递
考虑极端天气影响的配电网与电动汽车充电站联合规划
| 论文题名： | 考虑极端天气影响的配电网与电动汽车充电站联合规划 |
| 关键词： | 配电网;充电站;联合规划;极端天气 |
| 摘要： | 由于能源危机和碳中和压力，作为化石能源消耗最大的行业之一，交通行业在碳中和背景下的绿色转型是其必由之路，其中交通电气化是行业转型的主要方向。充电站是交通网与配电网耦合的关键节点，一方面作为基础设施影响着交通网的通行效率，另一方面作为大功率负荷影响着配电网的安全性与经济性。同时，碳排放还导致了全球变暖加剧，各种极端天气现象愈发频繁，由于配电网和交通网在原本设计时没有考虑到这些极端天气，其可靠运行受到了严重威胁。 鉴于以上背景，本文从规划角度出发，尝试实现充电站友好地接入配电网并提升极端天气下的网络弹性与恢复力。提出了考虑极端天气影响的配电网和充电站联合规划方法。 首先，建立了极端天气影响配电网线路故障率与交通网道路通行效率的模型，并进行了定量分析。先定性分析了常见极端天气对配电网和交通网普遍产生的影响，并以极端冰雪天气为例，进行冰雪天气对配电网线路故障率和交通网道路通行效率影响的定量分析。 其次，本文构建了考虑极端天气影响的配电网和充电站联合规划模型。基于配电网Distflow潮流模型与考虑充电站的扩展交通网的混合用户均衡模型，模型通过合理配置分布式电源和充电站，在满足两网充电需求和负荷需求与安全运行约束的前提下，构建以两网年值化投资成本、正常情况运行成本、极端冰雪天气下运行成本和负荷切除惩罚在内的年均总成本最小化为目标的考虑极端天气影响的配电网和充电站联合规划模型。 最后，研究了联合规划模型的求解方法，包括交通网可行路径生成算法和联合规划模型的凸二阶锥转化与线性化转化方法，并在典型配电网-交通网耦合网络上进行算例分析。提出了基于深度优先搜索的可行路径生成算法用于生成交通网混合用户均衡模型中所需的车辆的可行路径。模型经过松弛与分段线性化转化为求解开销较小的混合整数二阶锥规划模型。仿真分析中，通过对比可知所提模型在投资与运行经济性、负荷保障、电网电能质量方面均有一定优势。 |
| 作者： | 廖杰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 夏世威 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北电力大学(北京) |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
