[发明专利]计及电动汽车的电力系统潮流计算方法

说明书

本发明提供了计及电动汽车的电力系统潮流计算方法，包括：获取电动汽车的电气参数信息和用户的行为习惯信息；利用蒙特卡洛模拟法，根据电气参数信息和行为习惯信息得到电动汽车的模拟负荷曲线；获取电力系统的结构参数信息，结合模拟负荷曲线建立高阶非线性潮流方程，利用牛顿拉夫逊法计算得到潮流变量。本发明采用蒙特卡洛模拟的方法，可以将大量数据拟合得到电动汽车的充电功率曲线，并将其引入到潮流计算中，能够有效分析电动汽车对电力系统的影响，辅助电动汽车与电力网络的共生发展。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其是涉及计及电动汽车的电力系统潮流计算方法。

背景技术

随着社会发展生活水平提高，环境污染、化石能源枯竭等全球性问题却日渐严重，人们积极寻找新的发展道路。新能源及其相关产品的出现给人们带来了新希望。借着这个契机，以电能代替化石能源的电动汽车得到了发展，电动汽车的迅速普及也对保证电力系统的稳定带来了极大挑战，其大规模接入电网充电的同时也会给电网带来一定的冲击。大量电动汽车的充电需求给电网带来了负担，对电网的影响涵盖了发电、输电和配电层面，会造成电能质量(电压、频率、波形)下降，变压器等设备寿命缩短，网损增加，经济效益降低等后果，且该影响程度的大小取决于多个因素，包括电动汽车的渗透率，车主的充电习惯，车辆分布等。

目前市面上的电动汽车有三种充电模式：常规充电模式、快速充电模式和机械充电模式。常规充电模式充电电流小，对电力系统影响相对较小，但是充电时间较长，一般情况下需要5-8小时；快速充电模式充电电流大，充电时间只需要20分钟-2小时，但对电网冲击大；机械充电模式只需要在充电站更换电池组，速度快，可有调控地选择在用电低谷期对电池充电，所以对电网的影响也小，但所需电池组及技术人员成本高，目前国内仍未普及。若大量电动汽车在用电高峰期快速充电，则必将对电力系统的稳定性造成很大冲击。

综上所述，面对电动汽车对电网的挑战和冲击，如何更好地将电动汽车的充电特性考虑进电力系统的分析中则显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供计及电动汽车的电力系统潮流计算方法，将大量数据拟合得到电动汽车的充电功率曲线，并将其引入到潮流计算中，能够有效分析电动汽车对电力系统的影响，辅助电动汽车与电力网络的共生发展。

第一方面，本发明实施例提供了计及电动汽车的电力系统潮流计算方法，包括：

获取电动汽车的电气参数信息和用户的行为习惯信息；

利用蒙特卡洛模拟法，根据所述电气参数信息和行为习惯信息得到电动汽车的模拟负荷曲线；

获取电力系统的结构参数信息，结合所述模拟负荷曲线建立高阶非线性潮流方程，利用牛顿拉夫逊法计算得到潮流变量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述利用蒙特卡洛模拟法，根据所述电气参数信息和行为习惯信息得到电动汽车的模拟负荷曲线包括：

根据所述行为习惯信息得到用户充电起始时间和充电初始电量的SOC分布概率；

结合所述电气参数信息仿真模拟每一辆电动汽车的充电情况信息，所述充电情况信息包括单台模拟负荷曲线；

将所述单台模拟负荷曲线进行叠加得到区域内多台电动汽车的所述模拟负荷曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述获取电力系统的结构参数信息，结合所述模拟负荷曲线建立高阶非线性潮流方程，利用牛顿拉夫逊法计算得到潮流变量包括：

获取并输入所述结构参数信息；

根据所述结构参数信息生成节点导纳矩阵；

对待求量设置初始值，并设定迭代次数要求；