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近年来,国内外极端灾害等事件的频繁发生引发了多起大规模停电事故,导致社会生活无法正常运转,造成巨大经济财产损失。为了缓解能源短缺、环境污染等问题,近年来分布式电源被广泛接入配电网中,且电动汽车规模化发展,配套充电设施不断建设,为配电网恢复提供了更多资源。在大规模停电、主网无法为配电网及时送电的情况下,一方面,利用已接入的分布式电源、微电网等本地电源可以及时为配电网内重要负荷恢复供电;另一方面,通过将电动汽车灵活调度至充电站处供电,能够与分布式电源协同运行,进一步提升配电网的韧性。在此过程中,充电站作为供电电源,其所处位置将会直接影响系统的潮流分布,并进一步影响系统恢复情况。基于此,本文主要内容如下:
首先,探究了利用分布式电源进行配电网故障恢复的黑启动策略。本文将故障恢复黑启动策略划分为两个阶段,第一阶段将含有多种分布式电源的故障恢复问题构建为混合整数线性规划模型,采用已有优化软件求解获得恢复后的系统运行状态;第二阶段基于已有系统恢复后运行状态,在采用熵权法确定不同种类分布式电源的启动顺序的基础上,提出了一种恢复规则确定配电网故障恢复操作步骤。算例验证该方法能够提供一种完备的配电网故障恢复黑启动策略。
其次,提出了一种考虑电动巴士调度的多时段故障恢复模型。在大停电背景下,调度电动巴士接入配电网中能够为关键负荷提供更加充足的恢复容量。首先基于当前完善的地理信息系统与智能交通系统,采用Dijkstra算法实时确定故障后电动巴士调度至充电站处的最短行驶时间与对应路径;其次将含电动巴士与分布式电源的配电网多时段故障恢复问题构建为混合整数线性规划模型,求取恢复的优化策略。算例分析表明,在满足系统安全运行的条件下,电动巴士的接入能够维持系统断电期间对关键负荷的长时间供电,极大地提升了配电网韧性。
最后,提出了一种综合考虑充电便利性与配电网韧性的充电站布点方法。为了更好地发挥可调度类电动汽车在配电网故障恢复中的作用,本文在电动巴士充电站规划的阶段考虑配电网韧性这一要素,将考虑电动巴士充电便利性与配电网韧性提升的电动巴士充电站的布点方案构建为混合整数线性规划模型,并采用优化软件求解。算例分析表明,方案能够有效兼顾交通网中电动巴士日常运行充电需求以及故障情况下配电网供电恢复需求,对于未来电动巴士充电站布点规划具备借鉴意义。
首先,探究了利用分布式电源进行配电网故障恢复的黑启动策略。本文将故障恢复黑启动策略划分为两个阶段,第一阶段将含有多种分布式电源的故障恢复问题构建为混合整数线性规划模型,采用已有优化软件求解获得恢复后的系统运行状态;第二阶段基于已有系统恢复后运行状态,在采用熵权法确定不同种类分布式电源的启动顺序的基础上,提出了一种恢复规则确定配电网故障恢复操作步骤。算例验证该方法能够提供一种完备的配电网故障恢复黑启动策略。
其次,提出了一种考虑电动巴士调度的多时段故障恢复模型。在大停电背景下,调度电动巴士接入配电网中能够为关键负荷提供更加充足的恢复容量。首先基于当前完善的地理信息系统与智能交通系统,采用Dijkstra算法实时确定故障后电动巴士调度至充电站处的最短行驶时间与对应路径;其次将含电动巴士与分布式电源的配电网多时段故障恢复问题构建为混合整数线性规划模型,求取恢复的优化策略。算例分析表明,在满足系统安全运行的条件下,电动巴士的接入能够维持系统断电期间对关键负荷的长时间供电,极大地提升了配电网韧性。
最后,提出了一种综合考虑充电便利性与配电网韧性的充电站布点方法。为了更好地发挥可调度类电动汽车在配电网故障恢复中的作用,本文在电动巴士充电站规划的阶段考虑配电网韧性这一要素,将考虑电动巴士充电便利性与配电网韧性提升的电动巴士充电站的布点方案构建为混合整数线性规划模型,并采用优化软件求解。算例分析表明,方案能够有效兼顾交通网中电动巴士日常运行充电需求以及故障情况下配电网供电恢复需求,对于未来电动巴士充电站布点规划具备借鉴意义。