电动汽车入网配电网多时间尺度调度优化.docxVIP

电动汽车入网配电网多时间尺度调度优化

目录

文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

相关理论与技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1电力系统基本理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.1电力系统模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1.2负荷预测与管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2电动汽车充电特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.1充电需求预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.2充电设施布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3配电网调度优化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3.1传统调度策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.2现代优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

电动汽车入网对配电网的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1电动汽车接入对负荷特性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.1.1负荷波动性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1.2负荷峰值与谷值变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2电动汽车接入对电网运行稳定性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.2.1功率流分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.2.2电压稳定性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

1.文档简述

随着电动汽车（ElectricVehicles,EVs）的规模化普及，其作为移动负荷与分布式电源的双重角色对配电网的安全经济运行提出了新的挑战。本文档聚焦于“电动汽车入网配电网多时间尺度调度优化”问题，旨在通过协同优化不同时间尺度下的调度策略，实现配电网运行效率与供电可靠性的提升。

电动汽车的随机接入与充放电行为具有显著的多时间尺度特性：从秒级/分钟级的快速响应（如频率调节、电压控制），到小时级的经济调度（如峰谷电价下的充放电计划），再到日级/周级的滚动优化（如可再生能源消纳与网络重构）。为应对这一复杂性，本文档提出了一种分层调度框架，涵盖短期实时调度（5-15分钟）、中期日前调度（24小时）及长期周调度（7天）三个层级，并通过动态规划与模型预测控制（MPC）方法实现跨尺度协同决策。

为量化调度效果，文档构建了包含经济性、安全性及环保性的多目标评价体系（见【表】），并通过IEEE33节点配电网系统与实际EV充电数据验证了所提方法的有效性。研究结果表明，相较于传统单尺度调度，多时间尺度优化可降低系统运行成本12%-18%，减少可再生能源弃电率9%-15%，并显著提升EV用户的充电满意度。

?【表】：多时间尺度调度优化目标与评价指标

时间尺度

优化目标

关键评价指标

短期实时调度

频率稳定、电压偏差控制

调节响应时间、电压合格率

中期日前调度

峰谷填平、网损最小化

日均峰谷差、网络损耗率

长期周调度

可再生能源消纳、碳排放降低

周度弃风率、单位供电碳排放量

本文档的研究成果可为电网运营商制定EV接入管理策略提供理论依据，同时为推动电动汽车与智能电网的深度融合提供技术支撑。

1.1研究背景与意义

随着全球能源结构的转型和环境保护意识的增强，电动汽车作为新能源汽车的重要组成部分，其发展速度迅猛。电动汽车的普及不仅有助于减少传统燃油车的排放，而且能显著提高能源利用效率。然而电动汽车的大规模接入配电网面临着诸多挑战，如充电设施的分布不均、电网负荷的动态变化以及多时间尺度调度优化等问题。这些问题的存在直接影响到