計及分布式電源和電動汽車的配電網(wǎng)供電可靠性評估.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源發(fā)電消耗量大以及對環(huán)境的污染嚴重，人們致力于需找一種能降低能源的消耗量和保護環(huán)境的方法。因此，配電網(wǎng)智能化的發(fā)展成為近年來電力行業(yè)關(guān)注的焦點。配電網(wǎng)智能化的發(fā)展離不開分布式電源(distributed generation，DG)和電動汽車(Electric Vehicle，EV)，因為分布式電源具有環(huán)保、經(jīng)濟以及可再生等特點;電動汽車的使用有降低石油使用量以及環(huán)境污染等優(yōu)點。但是受到季節(jié)與天氣狀況的影響，分布式電源（如風電

2、、光伏發(fā)電等）出力具有不確定性，風速的隨機性引起風機輸出功率的不確定性和太陽能輻射的隨機性引起其輸出功率的不確定性，都會給含分布式電源的配電網(wǎng)可靠性帶來影響。受到開始充電時間、行駛的行為以及充電模式不確定性的影響，電動汽車充電具有隨機性。如果大量的電動汽車在電網(wǎng)中無序充電，可能提高電網(wǎng)最大負荷的峰值而引起過負荷現(xiàn)象。對于同時含有可再生能源發(fā)電和電動汽車的配電網(wǎng)，如果不協(xié)調(diào)電動汽車充放電的隨機性和分布式電源發(fā)電的隨機性之間的關(guān)系，不僅會造

3、成發(fā)電成本增加和資源的浪費，還會大大降低配電網(wǎng)的運行可靠性。
　　基于上述分布式電源發(fā)電與電動汽車充電的不確定性給電網(wǎng)運行可靠性帶來了挑戰(zhàn)。本文的具體內(nèi)容主要為:
　　1)含分布式電源配電網(wǎng)可靠性評估。根據(jù)分布式電源出力的隨機性建立概率模型，同時考慮了分布式電源的故障率，形成分布式電源各種出力狀態(tài)，構(gòu)建系統(tǒng)運行的狀態(tài)空間。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建用于有多種運行狀態(tài)的配電網(wǎng)可靠性評估指標，形成計及分布式電源的配電網(wǎng)可靠性評估方法。評估分

4、布式電源在不同出力狀態(tài)下配電網(wǎng)可靠性指標以及分布式電源接入配電網(wǎng)位置的不同、數(shù)目的不同對配電網(wǎng)可靠性的影響。
　　2)含電動汽車的配電網(wǎng)可靠性評估。建立電動汽車各種充放電模式的概率模型，形成不同模式下電動汽車充電功率或者放電功率的狀態(tài)空間，并計算出不同運行狀態(tài)的概率，并提出含電動汽車的配電網(wǎng)可靠性評估方法。計算出電動汽車在不同模式下的各種運行狀態(tài)時配電網(wǎng)可靠性指標，定量分析電動汽車在不同模式下對配電網(wǎng)可靠性的影響。
　　3)

5、含分布式電源和電動汽車的配電網(wǎng)運行可靠性的優(yōu)化。充分考慮分布式電源出力的不確定性和電動汽車充電的隨機性，同時考慮分布式電源和負荷點因發(fā)生故障而停運的情況，構(gòu)建系統(tǒng)的運行狀態(tài)空間，在此基礎(chǔ)上建立配電網(wǎng)中分布式電源出力和電動汽車充放電的運行可靠性優(yōu)化模型，以配電網(wǎng)最優(yōu)運行可靠性成本價值為目標，即最小化期望的社會成本，包括期望的運行成本與期望的停電損失。
　　4)二階錐規(guī)劃算法的應用。對于目標函數(shù)的優(yōu)化，利用二階錐規(guī)劃，將目標函數(shù)和約束

6、條件函數(shù)中的非線性形式通過旋轉(zhuǎn)錐轉(zhuǎn)換為線性形式，而新變量間則用特殊結(jié)構(gòu)的錐集表示，從而簡化了優(yōu)化模型。并與粒子群算法的計算結(jié)果進行比較，證明本文所采取的算法的可行性與優(yōu)越性。
　　通過在IEEE-RBTS Bus6測試系統(tǒng)進行驗證分析，證明本文所提的含分布式電源和電動汽車配電網(wǎng)供電可靠性評估方法的可行性。驗證了本文所建立的含分布式電源和電動汽車的配電網(wǎng)運行可靠性優(yōu)化模型的可行性以及采用算法的優(yōu)越性。表明了本文的研究成果對配電網(wǎng)的規(guī)