[发明专利]一种电动汽车充放储一体站接入配电网电压分布计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种，特别涉及一种电动汽车充放储一体站接入配电网电压分布计算方法。

背景技术

电动汽车在倡导新能源的形势下凸显了优势，与其紧密相关的充放电站接入配电网所产生的一系列影响已经成为研究热点。电动汽车的大规模推广，需要可靠有效的充电设施作为基础支撑。电动汽车充放储一体站概念的提出，为电动汽车提供了最大程度的电力保障。然而从配电网的角度出发，电动汽车充放储一体站的接入对网络的安全稳定运行带来了诸多问题。

考虑到电动汽车充电的随机不确定性，一体站的负荷建模与出力问题均属于NP难题，因其自身兼具电源特性和负荷特性，在实际运行过程中会对配电网各节点的电压分布产生不确定的影响，也直接影响到配网的安全稳定运行。随着一体站入网数量的增加和入网容量的增大，对电压分布的影响随之加大，易导致电压分布不均衡甚至末端电压崩溃。因此一体站入网对电压分布产生的影响亟待分析，并提出有效改善措施。

针对电动汽车充放储一体站接入配电网带来的电压分布问题，本发明从以下几方面的进行解决：（1）建立电动汽车充放储一体站，运用改进的多场景方法模拟一体站的充放电场景；（2）提出含电动汽车一体站的三角形面积密度负荷分布模型，利用模型进行电压分布计算；（3）根据一体站的不同场景，模拟分析配电网各节点电压变化的特点。最后通过算例电压分布计算验证本文建立的三角形面积密度负荷递增分布模型的有效性以及一体站场景选取的合理性，进一步分析不同场景下电压分布的变化。

发明内容

本发明是针对电动汽车充放储一体站接入配电网，对配电网的电压分布产生影响的问题，提出了一种电动汽车充放储一体站接入配电网电压分布计算方法，建立电动汽车充放储一体站，运用改进的多场景方法模拟一体站的充放电场景；提出含电动汽车一体站的三角形面积密度负荷分布模型，利用模型进行电压分布计算；根据一体站的不同场景，模拟分析配电网各节点电压变化的特点，最后通过算例电压分布计算验证本文建立的三角形面积密度负荷递增分布模型的有效性以及一体站场景选取的合理性，进一步分析不同场景下电压分布的变化。

本发明的技术方案为：一种电动汽车充放储一体站接入配电网电压分布计算方法，具体包括如下步骤：

1）建立含一体站并网的三角形面积密度负荷分布模型：设配电网电源端口即为线路始端O点，始端电压为，z表示配电线路长度，A点为配电线路负荷末端， C为配电线路中任意一点，节点Y处接入一体站，设定一体站容量Y为，，三角形的面积即负荷总的功率，角形面积密度负荷分布模型为：

其中， 、、、分别表示一体站接入后C点前后的负荷有功无功功率，P_L为配网大电源有功，Q_L为配网大电源无功；

2）线路中任一节点C电压为：

，

是由配电网电源单独作用引起的，包含由于配电网中c点之后的等效综合负荷引起的电压损耗以及c点之前的三角形负荷分布等效负荷引起的电压损耗两部分；是由一体站接入配电网所引起的电压损耗；

3）当配电网电源单独作用时，，

，其中r、x分别表示线路的电阻和电抗，U_N是基准电压，

依据三角形负荷分布模型，可得到；

4）当电动汽车一体站单独作用时，设定一体站容量Y1为，假定配电网中无电源接入时，系统中c点电压损耗按照一体站接入节点位置的不同：

（1）当0＜C≤Y1时， ；

（2）当Y1＜C≤Z时， ； y为电动汽车一体站接入电网的距离，即计入点Y1距离大电源端O的距离；

5）当一体站作为用电负荷，即作为充电站向电动汽车提供电能时，可将其等效处理为负荷模型，设定容量Y2为，此时，系统中总负荷为：，系统中可等效为配电网电源单独作用，可得到电压损耗为：

。