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山东大学学报 (工学版) ›› 2020, Vol. 50 ›› Issue (3): 104-110.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2019.138

• 电气工程 • 上一篇    下一篇

考虑路灯充电桩接入的城市配电网电压控制方法

宋士瞻1(),陈浩宇1,张健1,王坤1,郝庆水2,*()   

  1. 1. 国网山东省电力公司枣庄供电公司，山东 枣庄 277800
    2. 山东国信电力科技有限公司，山东 济南 250002
  • 收稿日期:2019-04-19 出版日期:2020-06-20 发布日期:2020-06-16
  • 通讯作者: 郝庆水 E-mail:15266172927@163.com;15066685266@163.com
  • 作者简介:宋士瞻(1966—)，男，山东滕州人，高级工程师，硕士，主要研究方向为电力系统及其自动化.E-mail：15266172927@163.com
  • 基金资助:
    国网山东省电力公司科技项目(2018A-062)

Voltage control method of urban distribution network considering street light charging pile access

Shizhan SONG1(),Haoyu CHEN1,Jian ZHANG1,Kun WANG1,Qingshui HAO2,*()   

  1. 1. State Grid Zaozhuang Power Supply Company, Zaozhuang 277800, Shandong, China
    2. Shandong Greenthink Power Technology Co., Ltd., Jinan 250002, Shandong, China
  • Received:2019-04-19 Online:2020-06-20 Published:2020-06-16
  • Contact: Qingshui HAO E-mail:15266172927@163.com;15066685266@163.com
  • Supported by:
    国网山东省电力公司科技项目(2018A-062)

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摘要：

针对城市配电网中的电压越限问题，提出一种考虑路灯充电桩的电压控制方法。利用高能效发光二极管(light emitting diode，LED)路灯替代传统高压钠路灯所释放的变压器容量，建造依托路灯桩的电动汽车充电桩，以通过路灯充电桩进行充放电的电动汽车作为可控手段参与城市配电网的电压控制。对利用路灯充电桩充放电的电动汽车负荷特性进行分析建模，考虑配电网内各调压手段的工作特性，提出城市配电网多级电压控制策略，以各调压措施的优化控制费用最小为目标函数，建立电压调控模型，采用粒子群算法对优化模型进行求解。根据城市路灯照明负荷工作特点设定白天和夜间两种情形进行仿真分析，仿真结果表明了利用路灯充电桩参与城市配电网电压控制的有效性，并通过对比分析验证了其控制效果优于传统的电压控制方法。

关键词: 路灯充电桩, 电动汽车, 分布式电源, 配电网, 电压控制

Abstract:

Aiming at the problem of voltage over-limit in urban distribution network, this paper proposed a voltage control method for electric vehicles participating in charging and discharging of street charging piles. The method utilized the transformer capacity released by the traditional high-pressure sodium light replaced by using the LED street light, and built a street light charging pile to participate in the voltage control of the urban distribution network as a controllable resource for the electric vehicle charged and discharged by the street light charging pile. Based on the analysis of the load characteristics of electric vehicle charging and discharging of street light charging pile, according to the characteristics of various voltage regulating resources in the distribution network, the multi-level voltage control strategy of urban distribution network was studied, and the optimal control cost of each voltage regulating measure was taken as the objective function. The voltage regulation model was established and the model was solved by particle swarm optimization. According to the characteristics of urban street lighting load, the daytime and nighttime scenarios were simulated. The simulation results verified the effectiveness of electric vehicle′s use of streetlight pile charging and discharging in urban distribution network voltage control. The control effect was verified by comparative analysis. It was better than traditional voltage control methods.

Key words: street light charging pile, electric vehicle, distributed generation, distribution network, voltage control

中图分类号: 

  • TM732

图1

电动汽车一天内各时段充电负荷功率期望"

图2

考虑路灯充电桩接入的配电网多级电压控制流程图"

图3

粒子群算法求解流程图"

图4

改进的IEEE 33节点配电网结构图"

图5

白天不同调压方案下节点电压变化"

图6

夜间不同调压方案下节点电压变化"

表1

不同控制方案下电压指标结果"

控制方案Umax/puUmin/pu电压波动/%
无控制1.1410.91921.56
DG、OLTC与C控制1.0550.92313.35
DG、OLTC、C与EV控制1.0470.9549.30
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