[发明专利]一种配电网电动汽车接纳能力定量评估的概率方法

权利要求书

1.一种配电网电动汽车接纳能力定量评估的概率方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤1：读入配电网节点负荷参数、支路参数、电动汽车充电起始时刻荷电状态参数、充电结束时刻荷电状态参数、日行驶里程参数、充电时间概率分布参数，给定置信水平；

步骤2：初始化电动汽车规模N，建立节点负荷半不变量模型、电动汽车规模为N时的充电需求半不变量模型，建立配电网节点注入随机功率的各阶半不变量式中表示节点j的注入随机功率的ν阶半不变量，表示节点j的常规负荷的ν阶半不变量，表示节点j接入的电动汽车充电需求的ν阶半不变量；

步骤3：调用概率潮流计算程序，判断配电网运行约束条件是否成立，若成立，转至步骤4；否则转至步骤5；

步骤4：判断是否达到最大置信水平，若达到给定的最大置信水平，转至步骤7；如果大于最大置信水平转至步骤5，如果小于最大置信水平转至步骤6；

步骤5：减少电动汽车规模，重新建立电动汽车充电需求的各阶半不变量，并建立配电网节点注入功率的各阶半不变量转至步骤3；

步骤6：增加电动汽车规模，重新建立电动汽车充电需求的各阶半不变量，并建立配电网节点注入功率的各阶半不变量转至步骤3；

步骤7：输出该置信水平下配电网接入电动汽车的规模；

所述建立节点负荷半不变量模型，在给定的负荷水平下，配电网节点负荷的半不变量模型建立过程如下：

2.1计算节点负荷有功、无功功率概率密度函数：

系统节点负荷有功功率服从正态分布，其概率密度函数为：

系统节点负荷无功功率服从正态分布，其概率密度函数为：

式中μ_p(t)和μ_q(t)分别表示有功功率和无功功率的期望，σ_p(t)和σ_q(t)分别表示有功功率和无功功率的标准差，p(t)和q(t)分别表示时刻t的有功功率和无功功率；

2.2采用中值拉丁超立方采样的方法，产生节点负荷的N_S个随机样本，每个样本x_c出现的概率为1/N_S；计算节点负荷随机变量的各阶原点矩α_ν，公式为：

公式中ν代表阶数，表示样本x_c的ν次幂；

2.3根据中心距和原点矩的关系，配电网节点负荷的半不变量模型可用下式计算

式中表示组合数；

所述电动汽车规模为N时的充电需求半不变量模型建立过程如下：

3.1计算电动汽车的日行驶里程：

式中D表示日行驶里程；μ_D、σ_D分别表示日行驶里程的均值和标准差；

3.2计算电动汽车到家时刻t_a即电动汽车开始充电的时刻：

式中μ_a、σ_a分别表示到家时刻的均值、标准差；

3.3计算电动汽车离家时刻t_d即电动汽车结束充电的时刻：

式中μ_d、σ_d分别表示离家时刻的均值、标准差、

3.4计算到家时刻的荷电状态SOC_a即电动汽车充电开始时的荷电状态：

式中分别表示SOC_a的均值、标准差；

3.5计算离家时刻的荷电状态SOC_d即电动汽车充电结束时的荷电状态：

式中分别表示SOC_d的均值、标准差；

3.6利用蒙特卡洛仿真的方法产生充电起始时刻、充电结束时刻、起始荷电状态、结束荷电状态，则N_EV辆电动汽车的充电需求为：

式中η表示充电装置的充电效率，p_ch表示充电功率；

3.7基于中值拉丁超立方采样，利用蒙特卡洛模拟，抽样N_S次作为电动汽车充电需求的一个样本，每个样本x_s出现的概率为1/N_S，计算电动汽车充电负荷的各阶原点矩α_ν，公式如下：

公式中ν表示ν次幂，表示样本x_s的ν次幂；

3.8：根据中心距和原点矩的关系，电动汽车规模为N时的充电需求半不变量模型可用下式计算：

式中表示组合数；

所述配电网运行约束条件如下：

式中U分别表示节点电压的上限、下限；α表示给定的置信水平；P_j、Q_j分别表示配电网节点负荷；y_j取值为1表示接入电动汽车，否则表示未接入电动汽车；U_i、U_j分别为节点i、j的节点电压，G_ji、B_ji分别为节点i与j之间的电导和电纳；θ_ij为节点i与j之间的相角差。