[发明专利]基于充电负荷空间可调度特性的电源与充电站配置方法

说明书

本发明公开了基于充电负荷空间可调度特性的电源与充电站配置方法。步骤包括：首先收集该系统中各部分数据，对系统中光伏电站、微型燃气轮机、电动汽车负荷建模，其次以年化社会总成本最小为目标确定配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的最佳安装位置和安装容量，之后以线性化的Distflow潮流方程表征系统中各个状态量间的关系，并应用二阶锥松弛技术处理支路电流约束，最终呈现为一个在多项式时间内可解的混合整数二阶锥规划模型。本发明的有益效果为：获得配电网运行参数，求解目标函数，有效改善配电系统负荷的空间分布情况，为配电系统的安全、经济运行提供帮助。

技术领域

本发明属于电力系统配电领域，特别涉及了一种基于充电负荷空间可调度特性的电源与充电站配置方法。

背景技术

随着手机、平板电脑等移动智能终端的普及，以及无线通讯技术的发展，越来越多的汽车车主依赖于实时导航技术决定自己的驾驶及泊车行为。对于电动汽车而言，实时导航技术可以根据目的地周围电动汽车充电桩的分布情况，为电动汽车指引合适的充电场所，使得电动汽车的充电需求在一定程度上、一定空间范围内成为可调度的对象。从配电系统运营商的视角来看，电动汽车发生充电行为的处所，决定了相应的充电负荷接入配电系统的位置。合理利用实时导航技术的引导作用，指引电动汽车充电负荷通过恰当的母线接入配电系统，可以有效改善配电系统负荷的空间分布情况，为配电系统的安全、经济运行提供帮助。

通过实时导航系统引导电动汽车前往哪一个充电站进行充电，将显著影响配电系统负荷的空间分布情况，是一个涉及配电系统运行状态、每个充电站内空闲充电桩数量、调度电动汽车额外行驶距离的费用等诸多因素的优化问题，并会对配电系统内相关设施、设备的优化配置方案产生显著的影响。在含电动汽车充电站的配电系统中，接入恰当容量的分布式电源可以有效促进负荷波动的就地平抑、缓解大功率充电负荷对配电网络的冲击，逐渐成为配电系统规划与运行的新趋势。

发明内容

基于此，本章构建了考虑充电负荷空间可调度特性的分布式电源与电动汽车充电站联合配置模型，为实现上述技术目的，达到上诉技术效果，本发明的技术方案为：

基于充电负荷空间可调度特性的电源与充电站配置方法，包括

步骤一，收集该系统中所需各部分的历史运行数据，分别构建光伏电站出力模型、微型燃气轮机出力模型、电动汽车负荷模型；

步骤二，将分布式电源与电动汽车充电站相关的年化社会总成本最低作为目标函数，将投资建设成本、运行维护费用、网损费用、燃料费用、碳排放费用、购电费用作为目标函数的约束条件；

步骤三，以线性化的Distflow潮流方程表征系统中各个状态量间的关系，将等效负荷、支路电流，电压幅值，分布式电源容量离散型及出力方程作为约束条件；

步骤四，采用二阶锥松弛技术处理支路电流约束，引入辅助变量将支路电流约束表征为一个二阶锥约束和一个线性约束，对优化模型进行处理，将其转化为混合整数二阶锥规划模型进行求解。

可选的，所述构建光伏电站出力模型，包括：

使用式(1)所示的分段函数表征光伏电站有功功率出力和太阳光照强度之间的关系，

其中，P_s表示光伏电站在太阳光照强度为s时的有功功率输出，P_s-rated和s_rated分别表示光伏电站的额定功率和额定光照强度；

当太阳光照强度为s时，光伏电站的无功功率调节范围如式(2)所示，

其中，Q_s表示光伏电站在太阳光照强度为s时的无功功率输出，S_PV-rated为光伏逆变器的容量。