[发明专利]一种考虑电动汽车的城市配电网网络重构方法

说明书

本发明提供了一种考虑电动汽车的城市配电网网络重构方法，本发明包括以下步骤：构建公共停车场及住宅停车场的电动汽车EV充放电模型，设置两类停车场EV概率参数；根据设置的EV概率参数，对EV充电行为进行模拟以构建不同场景，计算具有参与故障恢复潜力的EV出力并聚合故障期间停车场内所有可参与故障恢复的EV出力；建立考虑EV与网络重构交互的故障恢复模型；优化EV与网络重构交互的故障恢复模型。采用本发明的方法，在配电网故障恢复过程中，利用EV在网络重构过程中为负荷提供电源支撑，能够有效地提高负荷恢复量；在不同配电网故障时间段内，利用公共停车场及居民停车场中的EV进行协同恢复，可以极大地提升负荷恢复水平。

技术领域

本发明属于电网故障恢复技术领域，具体涉及到一种考虑电动汽车的城市配电网网络重构方法。

背景技术

近年来，频发的自然灾害给配电网造成了严重的破坏，进而引发的大规模停电事故给各国造成巨大的社会影响。如，2008年中国南方特大冰灾，2021年美国得克萨斯州特大暴风雪等。提高配电网的故障恢复能力，减少自然灾害造成的社会和经济损失引起了社会各方面的广泛关注。

网络重构是实现配电网故障恢复的重要手段。故障后，网络重构通过改变配电网的联络开关与分段开关的通断状态，寻找配电网的最佳恢复路径，以此实现最大程度恢复供电。面临自然灾害时，变电站可能发生故障，导致主网无法向配电网供电，此时传统网络重构不再适用，而结合分布式电源进行孤岛划分成为有效解决方案。然而，风能、光伏等分布式电源受环境影响，所产生的电能具有波动性的特点，当故障时间较长时分布式电源波动性将影响负荷恢复水平。

由于日益严重的能源枯竭和环境污染问题，低碳、环保的电动汽车备受重视。截至2020年，全球EV保有量已超过900万辆。大量电动汽车的接入为网络重构提供了灵活可用的资源，通过利用车辆与电网互动技术，为城市配电网的故障恢复提供新的手段，即有效利用EV作为分布式储能单元支撑配电网，以恢复更多关键负荷。然而，现有研究主要关注EV调度及充电站充电的短期运行期，对于停车场中的EV参与配电网故障恢复的研究相对较少。

发明内容

本发明提供了一种考虑电动汽车的城市配电网网络重构方法，旨在解决现有技术中网络重构不适用的问题。

为解决以上问题，本发明提供一种考虑电动汽车的城市配电网网络重构方法，包括以下步骤：

S1.构建公共停车场及住宅停车场的电动汽车EV充放电模型，设置公共停车场及住宅停车场两类停车场EV概率参数；

S2.根据设置的EV概率参数，利用蒙特卡洛进行随机抽样，对EV充电行为进行模拟，以此构建不同场景；基于不同的场景，计算具有参与故障恢复潜力的EV出力并聚合故障期间停车场内所有可参与故障恢复的EV出力；

S3.建立考虑EV与网络重构交互的故障恢复模型，目标函数为不同等级负荷损失最小，约束包括Distflow潮流约束、电压与电流约束、分布式电源约束和辐射状约束；

S4.优化EV与网络重构交互的故障恢复模型，将其修正为含实数变量、0-1变量及二阶锥约束的混合整数二阶锥规划模型。

作为优选，所述S1中，停车场EV充放电模型为：

E_t+1＝E_t+(η^chP_t^ch-P_t^dis/η^dis)Δt

E^min≤E_t≤E^max