随着传统能源发电消耗量大以及对环境的污染严重,人们致力于需找一种能降低能源的消耗量和保护环境的方法。因此,配电网智能化的发展成为近年来电力行业关注的焦点。配电网智能化的发展离不开分布式电源(distributed generation, DG)和电动汽车(Electric Vehicle, EV),因为分布式电源具有环保、经济以及可再生等特点；电动汽车的使用有降低石油使用量以及环境污染等优点。但是受到季节与天气状况的影响,分布式电源(如风电、光伏发电等)出力具有不确定性,风速的随机性引起风机输出功率的不确定性和太阳能辐射的随机性引起其输出功率的不确定性,都会给含分布式电源的配电网可靠性带来影响。受到开始充电时间、行驶的行为以及充电模式不确定性的影响,电动汽车充电具有随机性。如果大量的电动汽车在电网中无序充电,可能提高电网最大负荷的峰值而引起过负荷现象。对于同时含有可再生能源发电和电动汽车的配电网,如果不协调电动汽车充放电的随机性和分布式电源发电的随机性之间的关系,不仅会造成发电成本增加和资源的浪费,还会大大降低配电网的运行可靠性。基于上述分布式电源发电与电动汽车充电的不确定性给电网运行可靠性带来了挑战。本文的具体内容主要为：1)含分布式电源配电网可靠性评估。根据分布式电源出力的随机性建立概率模型,同时考虑了分布式电源的故障率,形成分布式电源各种出力状态,构建系统运行的状态空间。在此基础上构建用于有多种运行状态的配电网可靠性评估指标,形成计及分布式电源的配电网可靠性评估方法。评估分布式电源在不同出力状态下配电网可靠性指标以及分布式电源接入配电网位置的不同、数目的不同对配电网可靠性的影响。2)含电动汽车的配电网可靠性评估。建立电动汽车各种充放电模式的概率模型,形成不同模式下电动汽车充电功率或者放电功率的状态空间,并计算出不同运行状态的概率,并提出含电动汽车的配电网可靠性评估方法。计算出电动汽车在不同模式下的各种运行状态时配电网可靠性指标,定量分析电动汽车在不同模式下对配电网可靠性的影响。3)含分布式电源和电动汽车的配电网运行可靠性的优化。充分考虑分布式电源出力的不确定性和电动汽车充电的随机性,同时考虑分布式电源和负荷点因发生故障而停运的情况,构建系统的运行状态空间,在此基础上建立配电网中分布式电源出力和电动汽车充放电的运行可靠性优化模型,以配电网最优运行可靠性成本价值为目标,即最小化期望的社会成本,包括期望的运行成本与期望的停电损失。4)二阶锥规划算法的应用。对于目标函数的优化,利用二阶锥规划,将目标函数和约束条件函数中的非线性形式通过旋转锥转换为线性形式,而新变量间则用特殊结构的锥集表示,从而简化了优化模型。并与粒子群算法的计算结果进行比较,证明本文所采取的算法的可行性与优越性。通过在IEEE-RBTS Bus6测试系统进行验证分析,证明本文所提的含分布式电源和电动汽车配电网供电可靠性评估方法的可行性。验证了本文所建立的含分布式电源和电动汽车的配电网运行可靠性优化模型的可行性以及采用算法的优越性。表明了本文的研究成果对配电网的规划建设以及运行调度具有重要的指导意义和参考价值。
