一种电动汽车并网无功补偿控制方法与流程

技术特征：
1.一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：获取当前电动汽车充电站的负荷功率水平以及充电站所在区域电网的负荷值，对充电站所在区域电网进行潮流计算；步骤二：结合充电站的负荷功率以及所在区域电网的潮流状况，计算充电站无功功率；步骤三：计算当前电动汽车充电站负载率和区域电网的负荷率；步骤四：基于充电站负载率和区域电网的负荷率，计算充电站无功补偿量，建立电动汽车充电站主动无功补偿模型；步骤五：以配电网有功损耗最小、负荷波动最小以及各节点电压偏差最小为目标，建立多目标无功优化模型。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：所述步骤一具体为：首先要对电动汽车充电站建立数学模型，获取待优化时段充电站的充电负荷值p
c
；获取待优化时段充电站所在区域电网各节点的负荷值s1,s2,s3,
……
s
j
,
……
；对充电站所在区域电网进行潮流计算。3.根据权利要求2所述的一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：在已知充电负荷值p
c
以及所在区域电网负荷值s1,s2,s3,
……
s
j
,
……
；的基础上，计算区域电网的潮流分布，具体为：其中p
i
是电动汽车充电站所在节点i的有功负荷，p
load
是节点i的基础负荷。1、根据基尔霍夫电流定律，从第一层节点开始遍历，支路上各节点电流如式：2、结合上述公式，除末节点外，一层一层逐步计算其他节点的注入电流：3、计算出整个配电网的支路电流后，结合已知的根节点电压，依次计算各节点的电压：u
j
＝u
i
‑
i
ij
z
ij
＝u
i
‑
i
ij
(r
ij
jx
ij
)其中z
ij
＝r
ij
jx
ij
为始端节点i与各子节点j之间的阻抗。4、计算各节点的电压修正量δu
j
＝|u
j
‑
u
j
(0)|5、判别收敛条件maxδu
j
(k)＜ω其中最大修正量小于阈值ω的时候跳出迭代，k为迭代次数。4.根据权利要求2或3所述的一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：结合电动汽车充电站的有功负荷值p
c
，计算充电站负载率α，具体为：α＝p
c_∑
/p
c_max
其中，p
c_∑
为待优化时段充电站总的有功负荷；p
c_max
为充电站额定有功功率。结合充电站所在区域电网负荷值，计算区域电网负荷率β：
β＝p
load_∑
/p
load_max
其中，p
load_∑
为待优化时段区域电网的有功负荷值；p
load_max
为区域电网一年内的最大有功负荷。5.根据权利要求4所述的一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：结合电动汽车充电站负载率α以及充电站所在区域电网负荷率β，建立充电站主动参与电网无功补偿模型，得到充电站并网点功率因数控制目标范围：其中，α
max
、α
min
分别为电动汽车充电站高峰和低谷时段的负载率阈值；β
max
、β
min
分别为负荷高峰和低谷时段区域电网的负荷率阈值；a、b为相应的权重系数，且a b＝0.1。6.根据权利要求5所述的一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：基于充电站并网点功率因数控制目标计算充电站无功补偿量q
c
：补偿前：有功功率：无功功率：补偿后：有功功率不变，功率因数提升至视在功率：无功功率：则需求的补偿容量为：7.根据权利要求6所述的一种电动汽车并网无功补偿控制方法，其特征在于：在建立电动汽车充电站主动参与电网无功补偿模型后，以配电网有功损耗最小、负荷波动最小以及各节点电压偏差最小为目标，建立多目标无功优化模型，目标函数为：min[f1,f2,f3]]]根据电网实际运行情况设置约束条件，分为等式约束和不等式约束。功率平衡方程：
不等式约束包括状态变量的不等式约束，发电机无功出力上下限：q
gimin
≤q
gi
≤q
gimax
；节点电压上下限：u
imin
≤u
i
≤u
imax
；控制变量的不等式约束，无功补偿容量的上下限：q
cimin
≤q
ci
≤q
cimax
；发电机机端电压的上下限：u
gimin
≤u
gi
≤u
gimax
；变压器变比的上下限:t
timin
≤t
ti
≤t
timax
；电动汽车充电站功率因数控制目标上下限：

技术总结
本发明公开了一种电动汽车并网无功补偿控制方法，涉及无功补偿控制技术领域。该电动汽车并网无功补偿控制方法包括获取电动汽车充电站的负荷水平及充电站所在区域电网的负荷水平；对充电站所在区域电网进行潮流计算，计算充电站无功功率；计算充电站负载率以及区域电网的负荷波动率；建立含电动汽车充电站的无功补偿控制模型。该电动汽车并网无功补偿控制方法在传统无功优化问题的基础上加上对电动汽车充电站功率因数的控制进行无功补偿，在状态变量以及控制变量的约束下，以有功损耗最小、负荷波动最小以及电压波动最小为目标函数，建立多目标无功优化模型，解决了电动汽车接入的谐波污染和无功不足的问题。接入的谐波污染和无功不足的问题。接入的谐波污染和无功不足的问题。


技术研发人员：王舒琴 高波 沈鹏飞 张忠 黄永伟 赵东
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2021/11/8