【摘 要】
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作为减少温室气体排放和缓解能源紧张局势的重要途径之一,电动汽车的大规模推广将在节能减排、清洁能源、燃油替代和绿色环保等方面带来积极效应。随着经济发展和交通运输体系电气化,电动汽车需求必将日益壮大。但集群电动汽车充电行为受用户主观因素影响呈现随机无序的复杂特征,表现在配电网层面则形成具有强随机性和叠峰效应的充电负荷特性,将给城市配电系统的安全、稳定运行带来风险。因此,如何管控和优化电动汽车充电负荷是
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作为减少温室气体排放和缓解能源紧张局势的重要途径之一,电动汽车的大规模推广将在节能减排、清洁能源、燃油替代和绿色环保等方面带来积极效应。随着经济发展和交通运输体系电气化,电动汽车需求必将日益壮大。但集群电动汽车充电行为受用户主观因素影响呈现随机无序的复杂特征,表现在配电网层面则形成具有强随机性和叠峰效应的充电负荷特性,将给城市配电系统的安全、稳定运行带来风险。因此,如何管控和优化电动汽车充电负荷是亟待解决的问题。基于上述背景,本论文首先分析了集群电动汽车充电负荷接入对城市配电网的影响机理,接着基于需求响应机制提出考虑负荷调度潜力和聚合商博弈的区域充电负荷优化优化管理策略,最后基于柔性互联机制提出“源储充”协同运行的充电负荷消纳策略。(1)探究了电动汽车充电系统接入城市配电网的形式和特点,并量化分析了充电负荷对配电网负荷特性、配变载荷和三相平衡的影响。研究了故障扰动下充电系统接入配电网时电气量变化情况,以及对故障保护的影响。(2)提出了计及聚合商可调度潜力的充电负荷优化调度策略。该策略建立了电网-负荷聚合商-充电用户的三层管控架构,以及考虑电动汽车用户出行规律和两阶段充电特征的可调度潜力评估模型,以各负荷聚合商利益最大化为目标展开协调层聚合商的非合作博弈优化,求解各自最优投标策略,并在需求响应结束后设置充电负荷的反弹缓冲策略。算例验证了所提模型和方法的适用性。(3)提出了基于柔性互联机制和“源储充”协同配合的充电负荷消纳提升策略。首先本分析了基于“源储充”协同和柔性互联的负荷消纳机制,建立了柔性互联数学模型;接着充分考虑主动配电网可调节因素,建立了基于多端柔性互联的主动配电网动态潮流模型,设定严格的多断面操作约束;最后通过二阶锥变换和线性化手段优化模型求解。算例验证了所提策略的有效性以及模型的寻优稳定性。
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