[发明专利]利用电动汽车充电机对配电网进行实时无功补偿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网无功补偿技术领域，尤其涉及一种利用电动汽车充电机对配电网进行实时无功补偿的方法。

背景技术

近年来，随着能源日益枯竭和环境持续恶化，节能环保逐渐成为各国发展的重要立足点。传统汽车由于存在能源消耗大、尾气污染严重以及噪音污染等缺点，使得电动汽车成为研究的热点。在国际大环境推动下，我国电动汽车的使用日益普及，对电动汽车的研究也取得了一定成绩，我国的电动汽车产业正朝着大众化、实用化方向前进。

另一方面，随着电动汽车逐渐普及，具有随机性、分散性等特点的电动汽车充电负荷作为一种新型负荷出现在配电网中。大规模电动汽车的充电负荷接入配电网会加剧配电网的电压跌落，严重时会使得某些地点的电压跌落超出允许范围，对配电网的安全稳定运行造成威胁。

对于电压跌落，可以通过补偿无功功率来缓解，目前配电网中常用无功补偿柜等传统设备来实现无功补偿。传统无功补偿设备的容量是经过规划后固定的，如果大量电动汽车接入造成某些地点的电压跌落严重，就需要对无功补偿设备进行增容，这一方面会花费大量的额外费用，另一方面由于电动汽车充电负荷的随机性、分散性特点，并不能确定一天中电动汽车去何处充电、何时进行充电，故无法确定何时电压会跌落、何处电压会跌落、跌落是否严重，一年中电压跌落超出允许范围的次数有多少，而传统无功补偿设备又具有容量上限不可变、设备本身不可移动等缺点，这就会造成传统无功补偿设备容量的浪费，经济性较差。

发明内容

本发明的实施例提供了一种利用电动汽车充电机对配电网进行实时无功补偿的方法，以实现对配电网进行有效的无功补偿。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种利用电动汽车充电机对配电网进行实时无功补偿的方法，包括：

读入当前时刻接入配电网区域内某地点的每台电动汽车的充电信息，该充电信息包括当前时刻值、当前时刻SOC、充电目标SOC、预计离开时刻，电池容量和充电机容量；读入当前时刻所述某地点的配电网信息，该配电网信息包括配电网有功功率、无功功率、线路电阻值、线路电抗值；

根据每台电动汽车的充电信息计算出停车时长以及充电机运行功率因数假定为1进行充电时每台电动汽车需要的充电时间，将充电时间小于停车时长的电动汽车归纳为可调控电动汽车；

根据每台可调控电动汽车的充电信息和所述配电网信息确定当前时刻充电机的容性运行模式或感性运行模式，并计算出当前时刻每台可调控电动汽车的充电机运行功率因数的可调控范围，进而采用优化算法计算出充电机运行功率因数的最优值。

当前时刻操作完成后更新充电信息，进入下一时刻并重复上述过程。

进一步地，所述的根据每台电动汽车的充电信息计算出停车时长以及充电机运行功率因数假定为1进行充电时每台电动汽车需要的充电时间，将充电时间小于停车时长的电动汽车归纳为可调控电动汽车，包括：

根据电动汽车的预计离开时刻和当前时刻计算出该台电动汽车的停车时长；

根据所述电动汽车的当前时刻SOC、充电目标SOC、电池容量和充电机容量计算该台电动汽车的充电机运行功率因数假定为1时进行充电所需的充电时间T_need；

式中：SOC_end为充电目标SOC，SOC_now为当前时刻SOC，S为充电机容量，Q_battery为电池容量；

判断充电时间与停车时长的大小，若停车时长大于充电时间，则将该台电动汽车划入可调控电动汽车；若停车时长小于充电时间，则将该台电动汽车划入不可调控电动汽车，充电机运行功率因数设定为1并调整充电目标SOC，使停车时长等于充电时间。

进一步地，所述的根据每台可调控电动汽车的充电信息和所述配电网信息确定当前时刻充电机的容性运行模式或感性运行模式并计算出当前时刻每台可调控电动汽车的充电机运行功率因数的可调控范围，进而采用优化算法计算出充电机运行功率因数的最优值，包括：

将可调控电动汽车中有充电需求的各台电动汽车的充电机运行功率因数假定为1进行充电的情况下，通过潮流计算得到所述某地点的电压，并判断所述某地点的电压是否小于额定电压，如果是，则当前时刻所有可调控电动汽车的充电机采用容性运行模式；否则，则当前时刻所有可调控电动汽车的充电机采用感性运行模式，计算充电机感性运行模式下最佳运行点；