电动汽车充电优化：配电网安全与效率的平衡

"电动汽车规模化接入配电网的充电优化问题，主要关注如何在保障配电网安全运行的同时，优化电动汽车的充电策略。文章提出了一个基于配电网安全运行的充电优化问题模型，该模型旨在最小化有功网损，并考虑了节点电压、线路潮流、配变容量、集中式充电功率的动态爬升约束以及充电能量平衡约束。通过原-对偶内点法求解此模型，实验证明该算法具有良好的收敛性和优化效果。应用此算法能够动态平衡充电负荷，降低系统网损，平滑负荷波动，提升末端电压水平，防止因随机充电引发的电压质量下降、馈线重载和配变过载问题，从而提高配电网的运行效率和安全性。" 本文首先介绍了电动汽车作为节能减排的重要手段，其大规模接入配电网将对电网的运行带来挑战。由于90%的充电发生在固定场所，主要以慢充方式进行，因此配电网需要面对电动汽车带来的不均衡和随机充电负荷。这种负荷可能导致电压下降、配变过载等问题，影响电网稳定。为解决这些问题，论文提出了一个新的优化模型，将电动汽车视为可控负荷，通过实时信息互动进行负荷调度。 文献综述部分提到了已有的研究成果，包括充电负荷的详细建模、基于扩散理论的充电负荷模型、分布函数离散化的方法、优化充电以降低网损的策略以及低压和中压配网层次的充电优化模型。这些研究为本文构建的模型提供了理论基础。 本文的创新之处在于考虑了充电起始时间和充电时长的随机性，建立了充电负荷的概率模型，旨在优化慢充模式下的"集聚体"（即电动汽车群）的充电功率。采用原-对偶内点法求解模型，这种方法在解决非线性优化问题时表现出高效性和稳定性。通过在不同规模的配电网系统中的计算实例，验证了该算法的有效性，证明了它能有效平衡充电负荷，改善配电网的运行状况。 这篇研究对于理解电动汽车大规模接入配电网后的充电优化策略有重要的指导意义，有助于提升电网的经济性和安全性，为未来电动汽车充电管理提供理论支持和实践参考。