【摘 要】
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当前全球面临生态环境恶化、化石能源紧缺等危机,使得高效合理地利用可再生能源,推动能源体系绿色转型逐渐成为发展共识。电动汽车作为一种节能、环保的交通工具,已经得到了广泛关注和大力推广。然而,大量的可再生能源和电动汽车接入配电网后,给配电网的运行调控带来极大挑战,因此主动配电网技术应时而生。随着电力市场机制的不断完善,需求响应得以灵活地参与到配电网运行管理当中,并为系统运行提供新的调控手段。在这种背景
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当前全球面临生态环境恶化、化石能源紧缺等危机,使得高效合理地利用可再生能源,推动能源体系绿色转型逐渐成为发展共识。电动汽车作为一种节能、环保的交通工具,已经得到了广泛关注和大力推广。然而,大量的可再生能源和电动汽车接入配电网后,给配电网的运行调控带来极大挑战,因此主动配电网技术应时而生。随着电力市场机制的不断完善,需求响应得以灵活地参与到配电网运行管理当中,并为系统运行提供新的调控手段。在这种背景下,研究计及需求响应与电动汽车的主动配电网优化调度问题具有重要意义。首先,介绍了主动配电网的基本构成,根据分布式电源、储能系统、无功补偿装置的运行特性,分析工作原理并建立相应的数学模型;结合主动配电网的运行环境,分析各类型需求响应项目的作用机理,建立价格型需求响应和激励型需求响应模型;阐述了配电网潮流计算的重要性,选用支路潮流法来描述网络潮流。其次,基于需求响应机制的运行调节作用,综合考虑调度的经济性和安全性,构建以配电网调度成本最小和电压质量最优为目标的主动配电网优化调度模型。由于所提模型本质上涉及一个混合整数非凸规划问题,采用二阶锥松弛技术将模型转化成混合整数二阶锥规划形式,并运用ε-约束法将多目标问题转化为单目标问题,再通过模糊评价机制选取最优调度结果。仿真结果表明所提调度策略可以有效地降低配电网调度成本、平抑负荷曲线波动以及改善电压质量。最后,将电动汽车视为一种重要的需求侧资源,研究计及需求响应与电动汽车的主动配电网优化调度问题。通过分析电动汽车的行驶特性,采用蒙特卡洛法获取电动汽车充电负荷数据,从而确定电动汽车参与配电网调度的可行性;根据需求弹性理论描述电能需求与电价的关系,在需求响应机制下建立电动汽车充电模型;考虑主动配电网和电动汽车用户的双边利益,构建主动配电网多目标优化调度模型。仿真结果表明,在满足电动汽车充电需求的前提下,通过需求响应引导电动汽车用户进行有序充电,既能够提高主动配电网和用户的经济效益,又能够缓解负荷“峰上加峰”的局面,为系统经济安全运行提供支撑。
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