[发明专利]一种计及充电站的配电网多目标协同规划方法

说明书

本发明公开了一种计及充电站的配电网多目标协同规划方法，包括步骤：抽取配电网初始网架结构，充电机、充电桩基本功率参数信息，典型日负荷特性曲线、典型日交通流等数据信息，配电网与交通网耦合节点对信息；获取计及交通流信息的充电站优化配置候选方案；搭建计及充电站优化配置的配电网多目标协同规划模型；设计多阶段求解策略，得到最终计及充电站的配电网规划方案。通过本发明的技术，可以实现对计及交通流与电力负荷流的地理强关联耦合的交通网与配电网双网协同规划，能更好的为配电网发展规划部门提供参考。

技术领域

本发明涉及一种计及充电站的配电网多目标协同规划方法，属于配电网规划领域。

背景技术

与传统电力负荷调控相比，以电动汽车为代表的移动式充电负荷易受到交通流、用户个体行为等因素的影响，具有明显的随机性、移动性，规模化接入系统必然会增加配电系统运行中的不确定性，研究建模中也会使得目标、约束间制约关系更加复杂。如何适应不同用户行为的基础上实现地理空间位置上强关联耦合的配电网与交通网的协同规划成为配电网规划与优化中的研究难点。由此，如何在充分考虑电动汽车用户在配电网和交通网双网中不同的个体行为基础上，有效建立充电时空估计模型，提出综合经济性、可靠性、效益的协同规划模型及其分阶段求解策略，充分融合“充电设施配置”、“网架扩展”、“电源新建与扩容”候选方案，形成有效组合方案，实现整体变量的综合耦合与协同优化，成为配电网规划亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种计及充电配电网多目标协同规划方法，实现了考虑电动汽车用户个体行为和交通网与配电网强关联耦合特性的配电网多目标协同规划方案。

为了实现上述目的，本发明提供了一种计及充电站的配电网多目标协同规划方法，包括步骤：

（1）抽取配电网初始网架结构，充电机、充电桩基本功率参数信息，典型日负荷特性曲线、典型日交通流等数据信息，配电网与交通网耦合节点对信息；

（2）获取计及交通流信息的充电站优化配置候选方案；

（3）搭建计及充电站优化配置的配电网多目标协同规划模型；

（4）设计多阶段求解策略，得到最终计及充电站的配电网规划方案。

所述配电网与交通网耦合节点对是指将充电站布点在交通网节点处，并接入最近的电网节点实现电力供应，即把交通网节点和电网节点在地理上耦合起来，称这样分别处于双网之中的对应节点为节点对。

所述获取计及交通流信息的充电站优化配置候选方案的步骤主要包括：

（1）基于交通流信息的充电站服务系统性能指标构建：

电动汽车充电行为近似由车辆的转移和聚集反映，电动汽车到达充电站充电的过程可以看作一种排队系统，其中电动汽车代表排队系统中的客户，接收者对应于充电机，所提供服务为充电；到达充电站的电动汽车数量随时间变化的过程服从泊松分布；当电动汽车到达充电站时，如果有空闲的充电机，则可以要求进行充电服务，结束后离开充电站；若没有空闲的充电机，则需要进行排队等待，遵循先到先服务的规则；电动汽车接受充电服务的时间服从负指数分布；

以表示时段t内到达处于交通网节点j的充电站的电动汽车数量，定义为：

其中，表示处于交通网节点j的充电站在时段t所捕获的交通流；为交通网充电站候选节点集合，是预测时间间隔，H是规划区内典型日电动汽车总的充电频次；是电动汽车到充电站充电的频次比例；是每个时段的充电率；

由此，充电站服务系统的性能指标可以表示为：