电动汽车充电设施规划及配电网接纳电动汽车能力评估

电动汽车的发展在近年来受到了国家政策的大力支持和民众的广泛关注。电动汽车充电负荷的预测是研究电动汽车对电网的影响以及充电设施规划的基础。合理的充电设施规划有利于电动汽车的推广和普及,能有效降低充电时对配电网安全与经济运行造成的影响。建立了基于蒙特卡洛模拟的充电负荷预测模型。首先,对电动汽车与充电设施发展现状进行了总结。其次,对传统汽车和电动汽车运营数据和出行数据进行统计分析,得到了不同类型电动汽车的行为特征和充电行为模式。然后,结合电动汽车保有量预测结果以及电动汽车和动力电池参数,建立了基于蒙特卡洛模拟的电动汽车充电负荷预测模型。最后,以杭州市为例,预测了规划水平年不同类型电动汽车的充电负荷,并从电动汽车渗透率、大功率桩充电比例、优化充电策略三方面对电动汽车的充电负荷特征及充电负荷对电网的影响进行了敏感性分析。提出了基于空间充电需求系数的充电设施规划方法。首先,制定电动汽车充电设施规划原则。其次,基于规划水平年电动汽车充电负荷需求预测,从能量需求和功率需求两个角度计算得到满足不同类型电动汽车日充电需求的各类型充电桩的数量。然后,将规划区域进行片区划分,考虑属性特征系数、道路交通拥堵系数、地区经济发展系数,建立了基于空间充电需求系数的充电设施布点定容模型,合理规划公共专用、私人专用、社会公用三类充电服务网络。最后,以杭州市电动汽车充电设施规划为例说明所提出方法的基本特征。提出了配电网接纳电动汽车能力的评估方法。首先,基于电动汽车停泊数量的时空分布特性,采用蒙特卡洛模拟法预测了充电负荷的时空分布。其次,根据配电网的拓扑结构进行功能区划分,根据电动汽车入网位置与配电网节点的对应关系,评估配电网在满足安全经济运行条件下最大能接纳的电动汽车数量。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,计算了传统负荷和电动汽车负荷四种增长情景下的配电网对电动汽车的接纳能力。