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规模化电动汽车接入后配电网可靠性分析

王艳飞  
【摘要】:电动汽车给人们生活带来方便的同时,也给配电网可靠性带来了巨大的挑战。特别是在用电高峰时段,电动汽车进行无序充电,将大大增加配电网运行风险。随着科技的发展,智能配电网以及V2G(Vehicle-to-Grid,V2G)技术得到了快速的发展。V2G技术就是将电动汽车与配电网进行互动。在配电网用电谷时段电动汽车进行充电,在配电网用电峰时段,电动汽车如果有剩余电量的话,可以选择向配电网放电。相比较于常规无序充电,V2G技术的应用可有效地改善大规模电动汽车无序充电给配电网带来的负面影响。同时,V2G技术还具有运行成本低、提高用电效率等优点。本文以私家电动汽车为例,结合居民上下班时间、电动汽车充放电特性,建立电动汽车充放电模型,分析规模化电动汽车无序充电对配电网负荷的影响。通过潮流计算分析配电网线路负载情况。建立计及电动汽车充电的配电网可靠性模型,选择时序蒙特卡洛法作为本课题可靠性分析方法。分析了电动汽车充电对配电网各个可靠性指标的影响。通过算例表明,规模化电动汽车在用电高峰时段进行无序充电,将引起线路过载。同时,随着电动汽车接入规模越来越大,对配电网供电可靠性的影响也越来越大。结合电动汽车充放电相关因素,建立了电动汽车的放电模型。考虑电动汽车作为分布式电源接入配电网的两种运行方式,并分析了电动汽车在V2G技术下孤岛效应发生的条件。在V2G技术下,对配电网可靠性进行评估,并与无序充电下配电网的可靠性进行对比。结果表明,在V2G技术下,利用电动汽车电池的放电特性,可有效地降低峰谷差,达到削峰填谷的作用。同等规模的电动汽车接入配电网,V2G充电模式与有序充电模式相比,配电网的各项可靠性指标不同程度的得到了改善,配电网的供电可靠性得到了提高,同时也节约了电网的投资成本。


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