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三相負荷平衡的光伏逆變器與充電樁協(xié)調優(yōu)化控制策略
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合肥工業(yè)大學(xué)

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國家自然科學(xué)基金 (51577046 ) 、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目 ( 51637004 ) 、國家重點(diǎn)研發(fā)“重大科學(xué)儀器設備開(kāi)發(fā) ”項目( 2016YFF0102200) 、裝備預先研究重點(diǎn)項目( 41402040301)資助


Load Balancing With PV Inverters and EV Chargers in Unbalanced Distribution Grids
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    摘要:

    平衡的三相四線(xiàn)制或五線(xiàn)制低壓配電網(wǎng)能夠顯著(zhù)增加對分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)的接納能力。大量光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)接入低壓配電網(wǎng)可能導致網(wǎng)損大幅增加,三相不平衡加劇,配變過(guò)載,電壓越限,威脅配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行。針對已有的負荷平衡方法代價(jià)高、適應性低的不足,從將重載相負荷轉移至輕載相的基本原理出發(fā),提出了在配電網(wǎng)中配置多副公共直流母線(xiàn),設計了兩種將位置相近、從不同相接入的光伏逆變器、充電樁直流側連接至此共同直流母線(xiàn)的具有不同結構與造價(jià)的方案。構建了光伏逆變器、充電樁協(xié)調優(yōu)化控制的線(xiàn)性約束混合整數二次規劃的模型。模型的目標函數能夠兼顧降損與平衡負荷。采用實(shí)際71節點(diǎn)低壓配電系統仿真計算,與無(wú)序充電及經(jīng)典方法進(jìn)行了對比,驗證了所提方法計算速度快,能夠滿(mǎn)足在線(xiàn)運行的要求,具有完全平衡三相負荷,降低網(wǎng)損,削峰填谷,改善供電電壓質(zhì)量等優(yōu)越性能。#$NL關(guān)鍵詞: 光伏發(fā)電;電動(dòng)汽車(chē);配電網(wǎng);協(xié)調優(yōu)化控制;三相不平衡

    Abstract:

    Balanced three-phase four-wire or five-wire distribution grids can host significant more photovoltaic generators (PV) and electric vihicles (EV). A large amount of EV and PV connected to low voltage distribution grids may aggravate three-phase imbalance, increase the network losses, overload the distribution transformers and deteriorate the voltages, threatening the safe and cost effective operation of distribution grids. The current load balancing methods are too expensive or can not fully balance the three-phase load. In this paper, two schemes that the DC sides of adjacent single phase PV inverterts and EV chargers are coonected to a common DC bus to transfer load from highly load phase to less loaded phase are proposed. Based on this two schemes, two modelsSofSco-scheduling PV inverters and EV chargers to minimize network losses with load balancing taken into account are formulated. The proposed method are compared with the uncoordinated charging scenarios and the classic method which aim at minimizing the three-phase load variance. The proposed optimization is evaluated using an actual 213-bus case as the test system. Results are promising with the proposed method having good convergence under time-ef?cient calculations while providing optimization of power losses and load balance, lower load variance, and improvement of voltage pro?les versus the uncoordinated scenarios and classic method.

    參考文獻
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    引證文獻
引用本文

姚瀟毅,張劍,尹柏強,李晨晨,何怡剛.三相負荷平衡的光伏逆變器與充電樁協(xié)調優(yōu)化控制策略計算機測量與控制[J].,2019,27(10):138-146.

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歷史
  • 收稿日期:2019-06-01
  • 最后修改日期:2019-06-12
  • 錄用日期:2019-06-12
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2019-10-16
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