电动汽车对系统运行的影响（Matlab实现）

目录

0 写在前面

1 插式电动车介绍

2 全系统 PEV 充电需求估算

2.1 旅行模式模型

2.2 能源消耗模型

2.3 电力消耗模型

3 单个 PEV 充电设施需求估算

4 PEV充电站需求估算网络

5 电动汽车对电力系统影响的评估

6 系统模型

6.1 结果

 6.2 Matlab代码

---

0 写在前面

在不久的将来，插电式电动车（PEVs）的渗透水平预计将稳步提高。 然而，大规模引进PEV所面临的一个主要障碍是PEV的充电需求对电力系统的重大影响。为了克服这一障碍，有必要对PEV的充电需求进行建模，以减轻对配电系统的负面影响。

在估算出PEVs的充电需求后，可以通过两种方法分析PEVs充电负荷对配电系统的影响：无控制运行和配电系统的优化运行。 本文介绍了PEVs充电需求的建模技术。 此外，还研究了评估PEVs充电需求影响的方法，以及影响指标。

此外，提出了单一充电设施的充电需求的M/M/C排队模型。使用最优功率流研究了PEV充电需求对配电系统的影响。

---

1 插式电动车介绍

插电式电动车（PEVs）代表了绿色交通系统的巨大进步，它对社会有许多经济和环境的好处。 然而，阻碍插电式电动车改进的主要挑战之一是它对电力系统的影响，因为插电式电动车被认为是对电力有高度需求的应用。为了解决这个问题，人们提出了各种技术，从电动汽车的充电协调开始，直到引入利用可再生能源和储能元件的充电站。 通过引入电动汽车对电力系统和电动汽车充电需求估计的影响。 未来PEV的部署会导致电力需求的增加，预计PEV的大规模渗透会显著影响配电系统的峰值需求、馈线损耗和电压波动。为了评估对电力系统的影响，需要对PEVs的充电需求进行估计。 估算电动汽车的负荷情况有助于电力公司减轻其影响，并优化其系统中的新负荷。然后，电力公司能够升级配电系统，或安装新的充电基础设施。  对某一地区的电动汽车充电状况的估计是一个复杂的随机过程，因为它取决于不同的随机变量，如驾驶行为、剩余电池的充电状态、充电地点和充电时间，这些都是不确定的，并且因客户而异。电动汽车的充电需求估计可以松散地分为三个层次，分别是：

---

1.1 需要调查系统中所有PEV的充电情况

当需要调查系统中所有PEV的充电情况时，就会使用全系统的PEV充电需求估算。当需要评估PEVs整合对电力系统的影响时，公用事业部门使用这种估算方法。 然后，公用事业部门能够升级当前的配电系统（例如，变压器、电缆、保护装置等）。此外，当电力公司需要建立新的充电基础设施或发电来源时，可以使用这种估计。 此外，这种估算在调度当前的发电源或应用需求侧管理（DSM）计划时使用。  

1.2 单一充电设施需求估算用于估算某个充电站或停车场的充电情况

单一充电设施需求估算用于估算某个充电站或停车场的充电情况。当需要评估某些充电站或停车场的影响时，公用事业部门使用这种类型的估算。 服务提供商在规划新的充电设施时也使用这种类型的估算，这涉及到根据新客户所需的阻塞概率确定充电站的容量、充电器的数量和新充电站的等待位置。  

1.3 充电站网络需求估计用于分析多个充电站之间的相互作用

充电站网络需求估计用于分析多个充电站之间的相互作用。公用事业和服务供应商使用这种估计方法，以便根据预期的充电情况在充电设施之间分配电力。 此外，这种估计被用来在充电站之间分配（路由）客户，可以通过直接控制或通过激励，如充电价格。在这样的网络中，充电站的电力和客户的联合优化分配使运营商的利润最大化。

---

表 1 总结了不同级别的充电需求估算的范围和用途。在本报告中，以下部分讨论了 PEV 的三个级别的充电需求估算。然后，除了影响指标外，还研究了评估 PEV 充电需求影响的方法。提出了基于 M/M/c 排队模型的单个充电设施建模，以及优化潮流 (OPF) 的实施，以协助 PEV 充电需求对配电系统的影响。介绍了 38 总线系统的案例研究。

估算等级	分析范围	应用
全系统	估计系统中所有 PEV 的充电需求	公用事业 ：升级配电系统 、规划充电基础设施、规划新的发电来源、调度当前发电源 、应用 DSM 计划
单一充电设施	估算系统中单个充电设施的充电需求	公用事业 ：分析充电设施对电力系统的影响 服务提供商 ：规划新的充电设施
充电站网络	分析充电站之间的相互作用	公用事业： 在充电站之间分配电力 服务提供商 ：充电站的容量规划 在充电站之间分配客户（基于价格的控制）。

---

2 全系统 PEV 充电需求估算

2.1 旅行模式模型

（1）基于确定性方法的出行模式建模

（2）基于随机模拟方法的出行模式建模

（3）基于时空动力学的出行模式建模

（4）出行模式建模技术比较

2.2 能源消耗模型

2.3 电力消耗模型

---

3 单个 PEV 充电设施需求估算

4 PEV充电站需求估算网络

5 电动汽车对电力系统影响的评估

6 系统模型

6.1 结果

                       

                          

                                

                                    

 6.2 Matlab代码