考虑充电负荷空间可调度特性的分布式电源与电动汽车充电站联合配置方法（Matlab代码实现）

最新推荐文章于 2025-12-02 16:19:02 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-02 16:19:02 发布 · 843 阅读

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#分布式 #matlab #开发语言 #支持向量机

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

一、研究背景

二、研究目标

三、研究方法

四、研究结果

五、研究意义

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码、数据及文章

💥1 概述

文献来源：

为了更为清晰地描述以上的电动汽车负荷空间可调度特性，图4-1给出了充电负荷空间可调度特性对配电系统运行状态的影响示意图。图中的电动汽车以红色节点为行驶目的地，在其可接受的调度距离范围内，存在充电站2、充电站3、充电站6等3个电动汽车充电站可作为充电行为发生处所。在此基础上，通过实时导航系统引导电动汽车前往哪一个充电站进行充电，将显著影响配电系统负荷的空间分布情况，是一个涉及配电系统运行状态、每个充电站内空闲充电桩数量、调度电动汽车额外行驶距离的费用等诸多因素的优化问题，并会对配电系统内相关设施、设备的优化配置方案产生显著的影响。

在含电动汽车充电站的配电系统中，接入恰当容量的分布式电源可以有效促进负荷波动的就地平抑、缓解大功率充电负荷对配电网络的冲击，逐渐成为配电系统规划与运行的新趋势。基于这一背景，本章构建了考虑充电负荷空间可调度特性的分布式电源与电动汽车充电站联合配置模型，以年化社会总成本最小为目标确定配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的最佳安装位置和安装容量。该模型以线性化的Distflow潮流方程表征系统中各个状态量间的关系，并应用二阶锥松弛技术处理支路电流约束，最终呈现为一个在多项式时间内可解的混合整数二阶锥规划模型。最后，本章将IEEE-33节点配电系统与江苏地区一个实际的地理区域相耦合，并以此为算例系统对光伏电站、
微型燃气轮机、电动汽车充电站的最优配置方案进行了求解，验证了所构建模型的有效性。
与前述章节中相关内容一致，本章仍以目的地充电模式下城市内私人电动汽车作为研究对象，其充电负荷分布情况与相应的电动汽车泊车行为密切相关。有关电动汽车泊车行为的表征方法在前述章节中进行了详细的描述，本处不再重复叙述，读者可以参见图3-1和3-2获取典型的电动汽车到达数量分布曲线和停留时间分布曲线。

与上一章中电力用户分类与负荷建模方法一致，本章使用基于历史负荷数据拟合的典型负荷曲线替代电力负荷的预测工作。同时，考虑到不同类型负荷（居民小区负荷、商场超市负荷、办公场所负荷）在不同场景下（春、夏、秋、冬、工作日、周末〉分布情况的显著不同，对不同类型负荷在不同场景下的历史数据进行了独立分析，读者可以参见图3-4获取相应的典型负荷曲线。

详细文章讲解和数学模型见第4部分。

一、研究背景

随着全球对清洁能源的需求不断增长以及电动汽车（EV）的普及，分布式电源（DG）与电动汽车充电站的联合配置成为智能电网发展中的关键研究领域。合理配置DG和EV充电站，不仅能提高能源利用效率、降低电网损耗，还能增强电网对大规模EV充电负荷的承载能力和稳定性。

充电负荷具有显著的空间可调度特性，即不同地理位置的EV充电需求在时间和功率上存在差异，可通过优化调度实现资源的高效利用。实时导航技术的普及使得电动汽车的充电需求在一定程度上、一定空间范围内成为可调度的对象，对其加以合理的引导和利用可以有效改变配电系统负荷的空间分布情况，从而改善配电系统的运行状态。

二、研究目标

本研究旨在构建一种考虑充电负荷空间可调度特性的分布式电源与电动汽车充电站联合配置模型，以年化社会总成本最小为目标，确定配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的最佳安装位置和安装容量。

三、研究方法

模型构建：
- 考虑充电负荷空间可调度特性，建立分布式电源与电动汽车充电站联合配置模型。
- 模型以线性化的Distflow潮流方程表征系统中各个状态量间的关系，并应用二阶锥松弛技术处理支路电流约束，最终呈现为一个在多项式时间内可解的混合整数二阶锥规划模型。
变量与约束：
- 目标函数：年化社会总成本最小，包括分布式电源的投资成本、运维成本，以及电动汽车充电站的建站成本等。
- 约束条件：包括系统潮流约束、等效负荷方程、分布式电源容量的离散性约束、分布式电源出力约束、电动汽车负荷空间调度约束、电动汽车充电站负荷的表征、充电桩的安装数量约束等。
求解方法：
- 采用数学规划和优化建模软件（如GAMS、MATLAB+YALMIP+Cplex等）对模型进行线性化处理并求解。
- 通过仿真平台（如IEEE-33节点配电系统与实际地理区域相耦合）对模型进行验证。

四、研究结果

模型有效性验证：
- 通过IEEE-33节点配电系统与江苏地区一个实际的地理区域相耦合的算例系统，对光伏电站、微型燃气轮机、电动汽车充电站的最优配置方案进行了求解，验证了所构建模型的有效性。
- 结果表明，该模型能够有效求解考虑充电负荷空间可调度特性的分布式电源与电动汽车充电站联合配置问题，得到年化社会总成本最小的配置方案。
配置方案优化：
- 在优化配置阶段考虑充电负荷空间可调度特性，可以有效提高配电系统中光伏的渗透率、降低微型燃气轮机的装机容量、减少电动汽车充电桩的安装数量。
- 通过合理的调度和配置，能够以更小的社会总成本满足本地电力用户和电动汽车的负荷需求。

五、研究意义

理论意义：
- 本研究提出了一种考虑充电负荷空间可调度特性的分布式电源与电动汽车充电站联合配置方法，丰富了智能电网优化配置领域的理论体系。
- 通过引入线性化的Distflow潮流方程和二阶锥松弛技术，提高了模型的求解效率和准确性。
实践意义：
- 本研究为配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的优化配置提供了科学依据和实用方法。
- 通过合理的配置和调度，可以提高能源利用效率、降低电网损耗、增强电网对大规模电动汽车充电负荷的承载能力和稳定性，对于推动智能电网的发展具有重要意义。