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含电动汽车充电站的主动配电网二阶段鲁棒规划模型及其求解方法
汇报人：
2024-02-05
目录
引言
电动汽车充电站对主动配电网的影响分析
主动配电网二阶段鲁棒规划模型构建
算例分析与验证
结论与展望
政策建议与实际应用价值
01
引言
电动汽车的普及对配电网提出了新的挑战和需求。
主动配电网能够实现对分布式能源的主动管理和优化调度，提高能源利用效率。
电动汽车充电站作为主动配电网的重要组成部分，其规划对于配电网的安全、经济、高效运行具有重要意义。
随着智能电网技术的发展，主动配电网逐渐成为研究热点，电动汽车充电站规划也需要考虑主动配电网的特点和要求。
未来，电动汽车充电站规划将更加注重与主动配电网的协调配合，实现能源互联网的目标。
国内外学者在电动汽车充电站规划方面已经开展了大量研究，涉及选址、定容、优化调度等方面。
研究含电动汽车充电站的主动配电网二阶段鲁棒规划模型，考虑不确定性因素对规划结果的影响。
通过算例分析验证所提模型和求解方法的有效性和优越性。
提出一种基于列和约束生成的求解方法，提高模型的求解效率。
本文的创新点在于将二阶段鲁棒优化方法应用于含电动汽车充电站的主动配电网规划中，并设计了高效的求解算法。
02
电动汽车充电站对主动配电网的影响分析
电动汽车充电时间主要集中在夜间和低谷时段，呈现出明显的时段性。
充电时间分布
充电功率需求
充电行为不确定性
不同型号、不同充电方式的电动汽车充电功率需求差异较大，需要进行分类分析。
电动汽车充电行为受车主出行习惯、充电设施布局等多重因素影响，具有一定的不确定性。
03
02
01
负荷增加
大量电动汽车充电站接入会导致主动配电网负荷增加，需要合理规划充电站布局和容量。
电网峰谷差扩大
电动汽车无序充电可能进一步拉大电网峰谷差，影响电网运行的经济性和安全性。
电压波动和电能质量问题
大量电动汽车同时充电可能引发电压波动和电能质量问题，需要采取有效措施进行治理。
1
2
3
通过与主动配电网的协调配合，制定有序充电策略，实现电动汽车与电网的友好互动。
有序充电策略
利用电动汽车充电站的储能特性，参与电网需求响应，提高电网运行的灵活性和经济性。
需求响应潜力挖掘
充电站可作为分布式能源的接入点，促进可再生能源的消纳和利用，推动能源结构的优化升级。
分布式能源接入与消纳
03
主动配电网二阶段鲁棒规划模型构建
03
负荷预测的不确定性
考虑负荷预测误差对规划结果的影响。
01
电动汽车充电需求的不确定性
考虑电动汽车充电时间、充电地点和充电功率的不确定性。
02
可再生能源发电的不确定性
分析风能、太阳能等可再生能源发电的间歇性和波动性。
包括最小化投资成本、运行成本等经济性指标，以及最大化供电可靠性、电压质量等技术性指标。
包括功率平衡约束、设备容量约束、电压约束、电流约束等电力系统运行约束，以及电动汽车充电需求约束、可再生能源发电约束等特定约束。
约束条件
目标函数
模型线性化处理方法
将非线性模型转化为线性模型，便于求解。
求解步骤
包括数据准备、模型建立、模型求解和结果分析等步骤。
混合整数线性规划求解方法
采用混合整数线性规划方法对模型进行求解，得到最优解。
04
算例分析与验证
选择具有代表性的城市配电网作为算例系统，介绍其网络结构、负荷特性及电动汽车充电需求等基本情况。
算例系统概述
收集并整理算例系统所需的各项数据，包括电网拓扑结构、线路参数、负荷数据、电价信息、电动汽车充电功率及充电时间等。
数据准备
规划结果分析
从经济性、供电可靠性、网络损耗等多个方面对规划结果进行深入分析，并与传统规划方法进行对比，讨论所提方法的优势与不足。
规划方案展示
展示基于所提二阶段鲁棒规划模型得到的配电网规划方案，包括新建线路、变电站扩容、充电站布局及容量配置等。
敏感性分析
分析关键参数变化对规划结果的影响，如电动汽车渗透率、充电功率、负荷增长率等，为决策者提供有价值的参考信息。
通过实际算例验证所提二阶段鲁棒规划模型的有效性，证明其能够在满足电动汽车充电需求的同时，保证配电网的经济性和供电可靠性。
模型有效性验证
将所提方法与现有其他规划方法进行对比分析，从计算效率、求解精度、适用范围等多个方面评价其性能优劣。
对比分析
结合具体应用场景，探讨所提方法在实际配电网规划中的应用价值及推广前景。
实际应用价值
05
结论与展望
01
建立了含电动汽车充电站的主动配电网二阶段鲁棒规划模型。该模型充分考虑了电动汽车充电站接入对配电网的影响，以及配电网运行的不确定性和鲁棒性要求。
02
提出了基于列和约束生成（CCG）算法的模型求解方法。该方法能够有效地求解大规模混合整数线性规划问题，提高了模型的求解效率和精度。
03
通过算例分析验证了所提模型和求解方法的有效性和优越
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