[發明專利]基于機會約束的光伏電站與電動汽車充電網絡規劃方法

有效

• 申請號: 202010931725.8
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112036655B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張新松;徐楊楊;曹書秀;陸勝男;李智;高寧宇;易龍芳;郭曉麗;朱建鋒;姜柯柯;張齊
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12;G06F30/27;G06F111/04;G06F111/06;G06F111/08;G06F113/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明提供了基于機會約束的光伏電站與電動汽車充電網絡規劃方法，包括如下步驟：S10給定規劃邊界條件；S20使用所述規劃邊界條件建立基于機會約束的光伏電站與電動汽車充電網絡聯合隨機規劃模型；以及S30設計染色體編碼方案與交叉、變異操作算子，采用遺傳算法求解光伏電站與電動汽車充電網絡聯合隨機規劃模型，給出光伏電站與電動汽車充電網絡最優規劃方案。本發明的基于機會約束的光伏電站與電動汽車充電網絡規劃方法，盡可能減少配電系統網損電量，并確保節點電壓偏移和線路潮流越限滿足機會約束，所述光伏電站與電動汽車充電網絡規劃方法可給出合理的光伏電站/充電站建設方案，為工程技術人員提供參考。

技術領域

本發明涉及電動車充電網絡技術領域，具體涉及基于機會約束的光伏電站與電動汽車充電網絡規劃方法。

背景技術

提高電網中的可再生能源發電占比與交通系統中的電動汽車滲透率是轉變能源利用形式，實現可持續發展的重要途徑之一。近年來，以光伏電站為代表的分布式電源在配電系統中不斷涌現，配電系統由簡單無源系統逐步演變為復雜有源系統。此外，隨著電動汽車的日益普及，電動汽車充電站也成為配電系統中的重要用電負荷，對配電系統運行工況的影響日益凸顯。對配電系統來說，不合理的光伏電站和電動汽車充電站布局將惡化其運行工況，影響對用戶的正常供電，具體表現為網損電量上升，節點電壓偏差超標與線路潮流越限等。在此背景下，有必要對配電系統中的光伏電站和電動汽車充電網絡進行聯合規劃，盡可能改善配電系統運行工況。受車主交通行為和充電習慣等不確定性因素的影響，電動汽車充電站的充電負荷具有隨機特性，除此之外，光伏電站的出力也具有隨機特性。在這兩大隨機因素的共同作用下，配電系統運行工況呈現顯著的隨機特性，光伏電站和電動汽車充電網絡聯合規劃問題必然成為隨機規劃問題。綜上，亟需提出考慮配電系統運行工況隨機特性的光伏電站與電動汽車充電網絡聯合隨機規劃模型與對應的求解方法。

文獻一《Comprehensive optimization model for sizing and siting of DGunits,EV charging stations,and energy storage systems》(IEEE Transactions onSmart Grid，2018年，第9卷，第4期，第3871頁至3882頁)建立了對配電系統中分布式光伏電站，電動汽車充電站以及儲能系統建設地址與建設容量進行綜合優化的二階錐規劃模型，并采用GAMS軟件進行求解。該文獻提出的模型考慮了分布式光伏電站出力與電動汽車充電負荷的時變特性，但未對其隨機特性進行考慮，具有一定的局限性。在考慮包括光伏電站在內的分布式電源同時對配電網負荷和充電站進行供電的前提下，文獻二《含分布式電源及電動汽車充電站的配電網多目標規劃研究》(電網技術，2015年，第39卷，第2期，第450頁至456頁)建立了用于同時優化分布式電源和電動汽車充電站建設地址和容量的多目標規劃模型，并采用多目標自由搜索算法給出了模型的Pareto解集。然而，該文獻在研究中并未考慮分布式電源出力與電動汽車充電站充電負荷的隨機特性，給出的規劃結果具有一定的局限性。文獻三《含光伏分布式電源配電網的電動汽車充電站機會約束規劃》(電力系統及其自動化學報，2017年，第29卷，第6期，第45頁至52頁)建立了考慮光伏電站出力與充電站充電負荷隨機特性的電動汽車充電站與光伏電站選址優化模型，并采用蝙蝠算法進行求解。該文獻對光伏電站出力與充電站充電負荷的隨機特性考慮的不夠充分，且主要側重于對電動汽車充電站和光伏電站的建設地址進行優化，具有一定的局限性。

光伏電站和電動汽車充電站是配電系統中具有隨機特性的分布式電源和用電負荷，在配電系統中的滲透率呈現日益增加的趨勢。對配電系統來說，不合理的光伏電站和電動汽車充電站布局將惡化其運行工況，影響對用戶的正常供電，具體表現為網損電量上升，節點電壓偏差超標與線路潮流越限等。因此，有必要對配電系統中的光伏電站和電動汽車充電網絡進行聯合規劃，盡可能改善配電系統運行工況。然而，現有技術方法并未充分考慮分布式光伏電站出力與充電負荷的隨機特性，具有一定的局限性。

發明內容