[发明专利]考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统。本发明采用的技术方案为：分析供电单元内各开关站的结构，获取所需优化开关站的所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；评估开关站母线总负荷水平，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制方法。本发明可有效降低线路负荷峰值与波动性，明显提升配电网的供电能力。

技术领域

本发明涉及电网的配电领域，尤其是一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统。

背景技术

伴随着全球环境污染和不可再生能源短缺形式日益严峻，电动汽车越来越受到消费者的青睐，电动汽车占有率越来越高。随着“碳达峰、碳中和”政策的提出，未来电动汽车的占有率会快速提高，电动汽车对配电网的影响越来越大。

V2G技术是电动汽车技术领域的最新技术，其核心是利用电动汽车的蓄电池能够充电放电的特点，将大量电动汽车视作一个分布式储能系统并对其进行管理，实现在电网负荷高峰期放电、低谷期充电，从而降低峰谷差率，实现电网安全性和经济性的提升。此外，大量蓄电池也能够作为可再生能源的缓冲，实现对光伏等分布式能源的消纳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行完善与改进，提供一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统，以达到有效降低线路负荷峰值与波动性，明显提升配电网的供电能力的目的。

为此，本发明采用以下技术方案：考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，其包括如下步骤：

1)分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；

2)评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；

3)利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制策略。

进一步地，步骤1)的具体内容为：

通过分析某一开关站内具体间隔支线数量以及所带配变的负荷具体信息，获取如下三种负荷数据：所有配变下的负荷数据、属于同一间隔支线下的电动汽车负荷数据以及各间隔支线的总负荷数据。

进一步地，步骤2)的具体步骤为：

21)计算某一开关站母线总负荷波动水平，依据负荷波动指标判断该开关站是否需要进行支线负荷重组，计算公式如下：

式中，P_L,t表示开关站单侧母线t时刻原有总负荷水平；p_j,t表示单侧母线下第j个电动汽车在t时刻的充电负荷；N表示该开关站单侧母线下的电动汽车总数量；T表示调度周期；F₁表示开关站母线的总负荷波动水平；

22)针对支线负荷重组，通过交换不同母线下的间隔支线位置实现负荷错峰，以该开关站下两条母线负荷波动最小值为目标，公式如下：

式中，表示开关站两侧不同母线t时刻支线负荷交换后的总负荷水平，F₂表示开关站下两条母线负荷波动最小值；

式中：表示开关站两侧不同母线t时刻原有总负荷水平；表示两侧参与负荷交换的支线负荷；表示母线两侧支线是否参与交换，为0-1变量。