[发明专利]考虑电动汽车充电站选址定容的主动配电网模型建立方法

说明书

本发明涉及一种考虑电动汽车充电站选址定容的主动配电网规划模型的建立方法，在电动汽车充电站的选址定容上，将电动汽车的交通流量转换为在交通网络中流动充电需求，基于M/M/s排队模型和交通领域的截流选址模型，建立电动汽车交通网络模型；采用时序法建立分布式电源（包括风电和光伏）和负荷模型，模拟分布式电源和负荷在不同时序场景下的出力或需求；基于等效负荷思想建立配电网中的储能元件模型；以配电网经济性、可靠性和电动汽车充电站截获最大交通流量为目标，建立嵌层规划模型，在内层尽可能优化系统运行的前提下，外层充分改善主动配电网的建设成本投入，提升配网规划的整体经济性，改善配电网的电压分布。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别是一种考虑电动汽车充电站选址定容的主动配电网规划模型的建立方法。

背景技术

随着分布式电源(Distributed Generation,DG)和电动汽车(Electric Vehicle，EV)的接入，配电网的电力规划内容也变得更为复杂，在接入成本以及综合效益上需要考虑更多的因素。一方面，DG出力和负荷需求具有明显不同的时序特性，合理地接入储能设备可以在用电低谷期储存能量，在用电高峰期释放能量，实现DG和负荷需求之间的互补，降低规划方案的综合成本。另一方面，EV充电站的接入将带来充电负荷，其选址定容问题也将影响配电网的稳定性以及EV出行的便利性。因此，建立有效的含风光储和充电站的规划模型对于主动配电网而言具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种考虑电动汽车充电站选址定容的主动配电网规划模型的建立方法，能够同时考虑电力网和交通网的互相影响，在满足多元负荷需求的前提下，使配网规划结果更适应新形势下的能源发展趋势。

本发明采用以下方案实现：一种考虑电动汽车充电站选址定容的主动配电网规划模型的建立方法，包括以下步骤：

步骤S1：建立交通网络，基于M/M/s排队模型和截流选址模型，建立含电动汽车充电站的交通网络；

步骤S2：建立主动配电网模型，基于时序法，建立分布式电源和负荷的时序模型；基于等效负荷原理，建立储能模型；

步骤S3：通过将电动汽车交通流量转换成等效充电站的等效负荷，将交通网和电网耦合在一起，建立考虑交通网络的主动配电网嵌层规划模型。

进一步地，所述步骤S1的具体内容为：

步骤S11：对EV充电电量需求进行计算；

电池组的数量需求进行计算：

式中：N_B为每天电池组的需求量；N_EVi为第i种EV的保有量；L_di和L_0i分别为第i种EV平均每天的行驶路程以及完整充电一次能够行驶的路程；a_i、b_i和K_EVdi分别为第i种EV的出勤率、更换电池比例以及每辆车装备的电池组数量；

充电电量需求为：

W_B＝N_BP_Ct_charge/(η_tranη_charge) (2)

式中：η_tran为变压器效率；η_charge为充电机的效率；

步骤S12：建立充电站选址定容模型；

利用重力空间互动模型，并结合Floyd算法，计算出全系统充电站每年截获的交通流量F_CS；其计算式如下所示：

单个充电站截获的交通流量按以下公式计算：