含PHEV的配電網(wǎng)無功優(yōu)化研究.pdf

1、在全球變暖的大背景下,為了滿足節(jié)能減排需求,世界各國都開始大力開發(fā)電動汽車。其中,混合動力電動汽車(PHEV)具有很好的應(yīng)用前景,但是大規(guī)模PHEV接入配電網(wǎng)將會給配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大的壓力。通過合理地制定PHEV的控制方案和配電網(wǎng)無功優(yōu)化,能夠有效地解決由于大規(guī)模PHEV接入造成的配電節(jié)點(diǎn)電壓越限問題,同時能夠減輕配電系統(tǒng)安全運(yùn)行的壓力,提高其經(jīng)濟(jì)性。
　　本文首先研究了大規(guī)模PHEV并入配電網(wǎng)時的負(fù)荷計算問題,在不考慮

2、PHEV向電網(wǎng)放電的前提下,使用蒙特卡羅模擬對其負(fù)荷進(jìn)行估計。針對其負(fù)荷峰谷差較大和高峰負(fù)荷與配電系統(tǒng)高峰負(fù)荷重合的問題,提出一種基于電池容量狀態(tài)的延時充電方案,針對不同狀態(tài)的PHEV制定不同的充電策略,狀態(tài)較差的PHEV能夠迅速充電,狀態(tài)較好的PHEV則延時充電,同時在晚高峰期間采用分段延時方案緩解供電壓力,最終達(dá)到分解高峰負(fù)荷的目的。仿真結(jié)果表明,該方案能夠有效的減少配電負(fù)荷峰谷差,提高配電電壓水平。其次,本文研究了PHEV并網(wǎng)對配

3、電網(wǎng)潮流計算的影響,主要包括分布式負(fù)荷以及缺相供電,提出等效法處理支路上的分布式負(fù)荷,引入負(fù)荷分配因子,將支路負(fù)荷按比例分配到支路兩端節(jié)點(diǎn)。然后針對缺相供電問題,提出虛擬支路法,將單相(雙相)供電等效為三相供電,將三相支路不平衡問題轉(zhuǎn)化為三相負(fù)荷不平衡問題求解,有效的解決了由于缺相供電導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣奇異的問題,算例表明所提方案有效。最后,針對大規(guī)模PHEV并網(wǎng)造成的配電網(wǎng)電壓越限問題,對其進(jìn)行無功優(yōu)化研究。本文針對基本遺傳算法早熟和

4、收斂性差等缺點(diǎn),引入轉(zhuǎn)置矩陣遺傳算子和改進(jìn)交叉變異算子,利用種群轉(zhuǎn)置矩陣的差異性來擴(kuò)大種群空間的搜索范圍,提高全局搜索能力,然后利用改進(jìn)交叉變異算子提高其局部搜索能力。通過標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)的適應(yīng)度分析,表明基于轉(zhuǎn)置矩陣算子的改進(jìn)遺傳算法具有更強(qiáng)的收斂性和搜索能力。然后基于配電電容器優(yōu)化投切,引入PHEV負(fù)荷,采用罰函數(shù)法處理電壓約束,采用基于轉(zhuǎn)置矩陣遺傳算子的改進(jìn)遺傳算法,對IEEE69節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行電容器投切優(yōu)化,結(jié)果表明在延時充電方案基礎(chǔ)