一种多阶段主动配电网调度方法与流程

本发明涉及主动配电网调度技术领域，尤其涉及一种含电动汽车有序充电的多阶段主动配电网调度方法。

背景技术：

在全球范围内能源战略和环保关切的不断推进下，大规模的分布式能源如风电、太阳能发电等被接入到当前的配电网中。分布式能源在配电网中渗透率的不断提高使得配电网的稳定性和安全性面临着巨大的挑战，同时也给传统配电网的调度运行提出了新的要求。由于具有可以通过智能网络拓扑结构主动管控分布式能源以及负荷的能力，主动配电网的概念逐渐得到了在该工程领域的认可。

通讯和自动化技术的提高进一步为主动配电网的发展提供了技术支持，使主动配电网成为了一个涵盖电源、网架和负荷三侧参与者的多维系统。在这个多维系统中，由于涉及了大量可供调度的参与者，如分布式能源和可中断负荷等，主动配电网的调度运行也具有了与传统配电网完全不同的过程。此外，当前大量的电动汽车也正在接入配电网中。由于在充电阶段具有可调度特性，电动汽车作为主动配电网负荷侧的重要参与者也逐渐展示出其在主动配电网调度方面的贡献。然而电动汽车的大规模入网同样伴随着大量不确定性的引入，无序的充电过程反而会增大区域性主动配电网的峰谷差，并在用电高峰时段进一步地恶化电能质量。

综上，在主动配电网环境下规范充电汽车的充电模式，并形成一个能综合考虑主动配电网源、网、荷三侧参与者行为的优化调度方案对主动配电网的实际调度运行具有重大的指导意义。然而当前针对该方向的研究存在空缺，大多数相关的研究集中在主动配电网中参与者的单独行为。

技术实现要素：

本发明目的在于克服现技术的不足，提供了一种电动汽车有序充电的多阶段主动配电网调度方法,具体由以下技术方案实现：

所述电动汽车有序充电的多阶段主动配电网调度方法，包括如下步骤：

步骤1）构建主动配电网综合性能评估系统；

步骤2）结合充电时间、充电位置以及充电方式构建电动汽车有序充电的调度方案；

步骤3）构建多阶段主动配电网调度策略。

所述多阶段主动配电网调度方法的进一步设计在于，所述步骤1）包括如下步骤：

步骤1-1）主动控制性层面的指标建立。由电压合格率指标、主线路负载率指标、网络重构频率指标构成；

步骤1-2）主动管理性层面的指标建立。由电动汽车用户满意度指标、等效负荷曲线标准差指标、可中断负荷补偿指标构成；

步骤1-3）主动经济型层面的指标建立。由系统网损指标、电源接入费用指标、环境污染惩罚费用指标构成。

所述多阶段主动配电网调度方法的进一步设计在于，所述步骤2包括电动汽车充电时间优化、电动汽车充电位置优化以及电动汽车充电方式优化。

所述多阶段主动配电网调度方法的进一步设计在于，所述步骤2）包括如下步骤：

步骤a)初始化；

步骤b)输入第i辆电动汽车的充电信息；

步骤c)对电动汽车离开居民区、到达办公区、离开办公区以及到达居民区的四个时刻进行采样；

步骤d)判断办公区是否有空置的充电桩，若没有，则由电动汽车充电调度系统重新分配；若有则优先选择快充模式；

步骤e)判断居民区是否有空置的充电桩，若没有，则由电动汽车充电调度系统重新分配；若有则优先选择慢充模式；

步骤f)记录第i辆充电汽车在24小时内的充电数据；

步骤g)判断采样是否结束，若判断采样没有结束跳转到步骤c）；若判断采样已经结束则跳转到步骤h）；

步骤h)存储该区域内所有电动汽车的充电数据；

步骤i）计算该区域内的充电汽车用户满意度并得到在该有序充电方案下的电动汽车负荷。

所述多阶段主动配电网调度方法的进一步设计在于，所述步骤2-3）中电动汽车充电方式包括快充与慢充两种方式。

所述多阶段主动配电网调度方法的进一步设计在于，所述步骤3）包括如下步骤：

步骤3-1）可控分布式电源及网络拓扑结构优化，由可控分布式电源出力优化、联络开关动作指令判别构成；

步骤3-2）可控负荷优化，由电动汽车负荷和常规负荷的切断构成，其中在切负荷时优先选择电动汽车负荷。

所述多阶段主动配电网调度方法的进一步设计在于，步骤3-1）包括如下步骤：

步骤a)输入电动汽车负荷、不可控分布式电源出力以及常规负荷数据；

步骤b)进行可控分布式电源出力以及网络拓扑结构的优化；

步骤c)判断电压合格率小于1或者主线路负载率小于0.8，若电压合格率不属于该范围，则跳转到步骤d）；若电压合格率属于该范围，则跳转到步骤e）；

步骤d)获得时段t内可控分布式电源的出力，联络开关状态以及削减的额负荷量；

步骤e)判断所有时段的分析计算是否均已完结，若未完结，则跳转到步骤a）；若已完结，则跳转到步骤f）；

步骤f)获得24小时内可控分布式电源的出力，联络开关状态以及削减的额负荷量；并计算关于主动配电网综合性能评估系统下的所有指标。

本发明的优点如下：

本发明的多阶段主动配电网调度方法首先构建了一个可同时从源、网、荷三侧对主动配电网性能进行综合评估的系统，并根据该评估系统构建了计及电动汽车有序充电的多阶段主动配电网调度策略。

附图说明

图1为电动汽车充电调度系统示意图。

图2为多阶段主动配电网调度策略的总览图。

图3为计及电动汽车有序充电的多阶段主动配电网调度策略的计算流程图。

具体实施方式

如图1，本实施例的多阶段主动配电网调度方法，包括如下步骤：

步骤1）构建主动配电网综合性能评估系统。

步骤2）结合充电时间、充电位置以及充电方式构建电动汽车有序充电的调度方案。

步骤3）构建多阶段主动配电网调度策略。

进一步的，步骤1）包括如下步骤：

步骤1-1）主动控制性层面的指标建立。由电压合格率指标、主线路负载率指标、网络重构频率指标构成。

步骤1-2）主动管理性层面的指标建立。由电动汽车用户满意度指标、等效负荷曲线标准差指标、可中断负荷补偿指标构成。

步骤1-3）主动经济型层面的指标建立。由系统网损指标、电源接入费用指标、环境污染惩罚费用指标构成。

步骤2）包括电动汽车充电时间优化、电动汽车充电位置优化以及电动汽车充电方式优化。

如图3，步骤2）包括如下步骤：

步骤a)初始化。

步骤b)输入第i辆电动汽车的充电信息。

步骤c)对电动汽车离开居民区、到达办公区、离开办公区以及到达居民区的四个时刻进行采样。

步骤d)判断办公区是否有空置的充电桩，若没有，则由电动汽车充电调度系统重新分配；若有则优先选择快充模式。

步骤e)判断居民区是否有空置的充电桩，若没有，则由电动汽车充电调度系统重新分配；若有则优先选择慢充模式。

步骤f)记录第i辆充电汽车在24小时内的充电数据。

步骤g)判断采样是否结束，若判断采样没有结束跳转到步骤c）；若判断采样已经结束则跳转到步骤h）；

步骤h)存储该区域内所有电动汽车的充电数据；

步骤i）计算该区域内的充电汽车用户满意度并得到在该有序充电方案下的电动汽车负荷。

步骤2-3）中电动汽车充电方式包括快充与慢充两种方式。

如图2，步骤3）包括如下步骤：

步骤3-1）可控分布式电源及网络拓扑结构优化，由可控分布式电源出力优化、联络开关动作指令判别构成；

步骤3-2）可控负荷优化，由电动汽车负荷和常规负荷的切断构成，其中在切负荷时优先选择电动汽车负荷。

如图3，步骤3-1）包括如下步骤：

a)输入电动汽车负荷、不可控分布式电源出力以及常规负荷数据；

b)进行可控分布式电源出力以及网络拓扑结构的优化；

c)判断电压合格率小于1或者主线路负载率小于0.8，若电压合格率不属于该范围，则跳转到步骤d）；若电压合格率属于该范围，则跳转到步骤e）；

d)获得时段t内可控分布式电源的出力，联络开关状态以及削减的额负荷量；

e)判断所有时段的分析计算是否均已完结，若未完结，则跳转到步骤a）；若已完结，则跳转到步骤f）；

f)获得24小时内可控分布式电源的出力，联络开关状态以及削减的额负荷量；并计算关于主动配电网综合性能评估系统下的所有指标。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。