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近年来,随着电动汽车(Electric Vehicle,EV)的快速普及以及信息网络技术在电力系统和交通系统中的广泛应用,电力系统、交通系统和信息系统之间的耦合日益紧密。电动汽车入网状态、信息系统可靠性等不确定因素,会对电力系统的可靠运行产生影响,如何有效计及信息系统和交通系统对电力系统可靠性的影响、评估系统可靠性成为了当前的挑战性问题。为此,本文提出了考虑电动汽车需求响应的配电网信息物理系统(Cyber Physical System, CPS)可靠性评估方法,具体内容如下:
首先,提出了考虑交通诱导信息可靠性的电动汽车入网状态计算方法。从交通诱导信息生成和发布两方面构建交通诱导信息可靠性模型,研究考虑交通诱导信息可靠性的电动汽车用户出行路线选择,在此基础上提出考虑交通诱导信息可靠性的电动汽车入网状态计算方法,分析交通诱导信息可靠性对电动汽车用户入网时间、入网电量的影响。
其次,提出考虑用户出行需求的电动汽车响应能力评估方法。基于配电主站-聚合商-电动汽车的分层控制结构,选用以系统负荷方差最小为目标的电动汽车有序充电策略,考虑电动汽车电量状态、用户出行时间及电量需求提出电动汽车充电需求松弛度指标,在此基础上考虑信息系统可靠性提出电动汽车响应能力评估方法,基于由北京市交通网络和RBTSBUS6构建的电力-交通耦合网络验证了方法的有效性,分析了信息系统可靠性对电动汽车响应能力的影响。
最后,针对电动汽车参与配电网供电恢复的场景,考虑信息系统可靠性对故障处理和电动汽车参与响应的影响,提出考虑电动汽车需求响应的配电网CPS可靠性评估方法,基于由北京市交通网络和RBTSBUS6构建的电力-交通耦合网络分析了信息系统可靠性、电动汽车聚合方式和故障处理模式对配电网CPS可靠性的影响。
首先,提出了考虑交通诱导信息可靠性的电动汽车入网状态计算方法。从交通诱导信息生成和发布两方面构建交通诱导信息可靠性模型,研究考虑交通诱导信息可靠性的电动汽车用户出行路线选择,在此基础上提出考虑交通诱导信息可靠性的电动汽车入网状态计算方法,分析交通诱导信息可靠性对电动汽车用户入网时间、入网电量的影响。
其次,提出考虑用户出行需求的电动汽车响应能力评估方法。基于配电主站-聚合商-电动汽车的分层控制结构,选用以系统负荷方差最小为目标的电动汽车有序充电策略,考虑电动汽车电量状态、用户出行时间及电量需求提出电动汽车充电需求松弛度指标,在此基础上考虑信息系统可靠性提出电动汽车响应能力评估方法,基于由北京市交通网络和RBTSBUS6构建的电力-交通耦合网络验证了方法的有效性,分析了信息系统可靠性对电动汽车响应能力的影响。
最后,针对电动汽车参与配电网供电恢复的场景,考虑信息系统可靠性对故障处理和电动汽车参与响应的影响,提出考虑电动汽车需求响应的配电网CPS可靠性评估方法,基于由北京市交通网络和RBTSBUS6构建的电力-交通耦合网络分析了信息系统可靠性、电动汽车聚合方式和故障处理模式对配电网CPS可靠性的影响。