【电动车】主动配电网多源协同运行优化研究——大规模电动汽车的蒙特卡洛模拟（Matlab代码实现）

news2024/9/21 0:40:24

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

2.1 日行驶里程概率分布图

2.2 起始充电时刻的概率分布图

2.3 电动汽车充电过程简化示意图

2.4 大规模电动汽车的蒙特卡洛模拟

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码、数据、文章讲解

💥1 概述

进入新世纪以来,温室效应加剧,极端天气频发,世界各国愈发关注能源的开发和利用方式。我国已明确提出“碳达峰”和“碳中和”的时间节点,为实现这一目标,除了在发电侧大规模开发清洁能源外,分布式电源在配用电侧的入网比例也将快速提高,传统的单电源辐射状配电网将变为多电源主动配电网。主动配电网中含有出力具有随机性的风电和光伏等分布式电源、电动汽车、柔性负荷以及分布式储能等新的元素,导致传统配电网的自然供电模式和运控手段无法满足主动配电网的运行要求。为最大化利用本地的分布式电源,实现安全稳定运行,需研究主动配电网的多源运行优化方法。本文针对其多电源特性开展优化方法的研究,取得了如下主要成果。1、基于主动配电网中各元件的运行特点,给出了后续优化调度所需元件的数学模型,引入支路潮流计算公式和最优潮流求解方法,为实现潮流方程的线性化和主动配电网的日前、日中优化奠定模型基础。2、提出了含电动汽车的混合整数线性规划运行优化模型。建立主要元件的线性模型以及支路潮流方程的线性化模型;基于蒙特卡洛随机抽样法获取大量电动汽车进行无序充电时的日负荷曲线,进而构建以经济效益最优为目标的日前优化调度策略;为消除分布式电源出力的随机性对日前优化结果的影响,提出了以实现风电、光伏消纳最大化为目标的日中优化策略。最后,通过算例仿真验证该多时间尺度优化调度方法的正确性。3、提出了含混合储能系统的主动配电网优化调度控制策略,旨在延长储能系统使用寿命。通过分析储能元件的寿命,得出等效100%放电深度下的循环充放电次数计算方法;基于电池储能和超级电容储能的特性,提出了以超级电容优先平抑电网功率波动的控制策略,建立出荷电状态偏离校正函数和混合储能系统充放电损耗函数等作为子目标函数的日前优化调度模型。

电动汽车大规模入网充电时会导致系统内负载峰值拔高的问题,和分布式电源一样，都会对电网的安全稳定运行造成冲击，需要在满足系统运行经济效益最优的同时，尽量降低大量电动汽车入网无序充电对系统造成的不良影响。

📚2 运行结果

2.1 日行驶里程概率分布图

原文图：

复现结果图：

2.2 起始充电时刻的概率分布图

原文图：

复现结果图：

2.3 电动汽车充电过程简化示意图

原文图：

复现结果图：

2.4 大规模电动汽车的蒙特卡洛模拟

研究过程中假设电动汽车各自的充电行为具有独立性的特征,每台电动汽车的电池容量、日行驶里程、起始充电时刻等都独立，表现为在已知概率分布图中随机分布的形式，因此,可以进行蒙特卡洛随机抽样来抽取每个步骤中的随机数，从而求取单台电动汽车的充电负荷特征，累加得出大规模电动汽车入网充电时的进行无序充电时的总充电负荷曲线。