[发明专利]一种含电动汽车的主动配电网多时段优化重构方法

说明书

一种含电动汽车的主动配电网多时段优化重构方法，利用二进制粒子群算法更新粒子位置，通过小生境技术选择全局最优解，采用模糊隶属度决策法选择最优折衷解。其优点在于，考虑了分布式电源的接入，并根据网损灵敏度确定安装位置和容量，考虑电动汽车无序充电和智能充电两种模式，通过重构后配电网的网损降低、电压质量得到提高，同时，模拟分布式电源出力和电动汽车充电随时间变化的功率分布，使本发明更符合实际情况。

技术领域

本发明涉及主动配电网领域，特别是一种含电动汽车的主动配电网多时段优化重构方法。

背景技术

近年来，传统能源日益枯竭，电力需求的增长正驱动电网朝着可持续的方式发展，使得国家对智能电网的建设逐步推进，而在配电网一侧，分布式电源和电动汽车的接入量不断增加，传统配电网已难以应对，为此，主动配电网的概念油然而生，目的就是通过对配电网中出现的新型负荷进行主动的控制和管理，达到降低网络损耗、实现电网的可靠运行等。

为了应对大量用电负荷的功率需求，分布式电源接入主动配电网是必不可少的一个环节，对于以降低网损为目的的分布式电源的选址定容，可以通过网损灵敏度选择其接入位置和容量。根据相关数据统计，截止2015年，中国的电动汽车用户达到22.3万辆，国家也出台相应的政策，到2020年，电动汽车保有量将会达到500万辆，电动汽车作为一种清洁能源，被认为是降低碳排放量、治理雾霾等方面的重要技术途径。但是，电动汽车在解决能源问题和环境污染问题的同时，接入电网充电过程中作为一种电力负荷也会给电网带来压力，尤其是电动汽车车主的无序充电会使电网电压下降、功率损耗加大，所以大规模电动汽车的入网研究是主动配电网优化运行所要考虑的重要因素。

为了改善电动汽车接入配电网无序充电的影响，有学者就提出了智能充电的方法，智能充电的方法虽然对配电网的稳定运行有所提高，但是需要大量电动汽车车主参与电网公司的统一调度，就实际来看有一定的困难，而配电网重构就是通过切换开关状态来降低网络损耗、提高电压质量、均衡负荷等，实现配电系统的稳定运行，还鲜有文献提到电动汽车无序充电时通过网络重构来改善系统运行状态。

发明内容

本发明的目的在于：考虑到大规模电动汽车接入电网后对配电网的影响，而提供一种含电动汽车的主动配电网多时段优化重构方法。利用二进制粒子群算法更新粒子位置，通过小生境技术选择全局最优解，采用模糊隶属度决策法选择最优折衷解。考虑了分布式电源的接入，并根据网损灵敏度确定安装位置和容量，考虑电动汽车无序充电和智能充电两种模式，通过重构后配电网的网损降低、电压质量得到提高，同时，模拟分布式电源出力和电动汽车充电随时间变化的功率分布，更符合实际情况。

本发明采取的技术方案为：

一种含电动汽车的主动配电网多时段优化重构方法，包括以下步骤：

步骤(1)：确定主动配电网多目标优化重构的目标函数，包括有功网损最小、电压偏移最小和开关次数最少，具体为：

其中：N为系统的支路总数；k_l为支路l的开关投切状态，取值0或1，即断开或闭合；P_l、Q_l分别代表支路的有功功率和无功功率；U_l为支路l的首端母线电压；ΔT和Δt分别表示EV充电时间段和计算网损的标准时间段；VSI为系统电压偏移指数；M为系统节点总数；V_i和V_in为节点i的实际电压和额定电压；t为时间段；y_(t-1)i和z_(t-1)j分别表示系统中第t-1时间段的分段开关、联络开关的当前状态，开关操作次数均为2的倍数；m为配电网中的分段开关的数量；n为配电网中联络开关的数量；

步骤(2)：建立满足配电网重构的约束条件，包括潮流约束、节点电压约束、电流约束以及网络拓扑约束，具体为：