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计及规模化电动汽车充放电负荷的配电网效能分析

张敏  
【摘要】:电动汽车(Electric Vehicle, EV)的规模化发展是目前能源短缺环境下的必然趋势。大规模电动汽车充放电负荷接入配电网将会对系统产生正负两方面影响,在用电低谷期对电池充电,可以减少电网峰谷差,提高配电系统设施的利用率,在用电高峰期充电时,则会加重供电系统的负担,对配电系统带来一定的可靠性、经济性影响。本文对电动汽车以及配电网效能的研究现状进行了系统的阐述和分析,基于统计学建模方法,建立了不同控制模式下电动汽车的充放电功率模型以及时变负荷模型,重点对电动汽车负荷接入后的配电网效能进行分析,研究方向包括配电网的可靠性影响、环境影响以及经济性影响。 根据电动汽车的充放电控制模式,提出了故障情况下采用V2G技术恢复供电的孤岛形成策略,计及元件的盆浴型寿命周期,利用序贯蒙特卡罗法对电动汽车接入后配电系统的可靠性进行计算。从电动汽车的控制模式、接入位置、渗透率三方面分别对系统的可靠性指标进行量化分析,得出电动汽车不同影响因素对配电网可靠性的影响结果。 在深入探讨电动汽车全寿命周期理论的基础上,根据电动汽车电能供给及污染物排放过程,设计了计及电网侧及车辆本身的电动汽车环境影响评价指标,以细致量化电动汽车入网方案在污染物以及温室气体排放两方面的环境影响。通过算例分析验证了电动汽车为电网带来的巨大环境效益。 对电动汽车接入后的配电网经济性进行分析,基于配电网成本-效益经济性模型,建立考虑电动汽车网损效益、可靠性效益以及环境效益的经济性评价方法。以IEEE-RBTS Bus6系统主馈线为算例,通过对不同电动汽车接入方案进行计算,得出使配电网整体经济性最优的电动汽车控制模式、接入位置以及渗透率的规划方案,研究结果可为今后电动汽车的发展规划提供有益的参考。


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