联合发电系统用于含电动汽车的配网可靠性评估研究︱本刊学术
华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室的研究人员白浩、苗世洪、钱甜甜、张丕沛，在2015年第11期《电工技术学报》上撰文，将分布式电源，储能系统和电动汽车组成联合发电系统，并用于含电动汽车的配网可靠性评估。
根据行驶习惯将电动车划分为自由汽车和规律汽车，并分别建立充放电模型。基于燃油车的统计数据及充电开始时刻和充电时长的概率分布,建立自由电动汽车充电负荷和放电容量的统计模型,并由日常调度安排建立规律电动汽车的负荷模型。
根据配网内的电动汽车充放电曲线，日负荷和分布式电源出力，分析求解孤岛内联合发电系统的供电时间，并联合故障持续时间分析孤岛内负荷的停电时长和次数，然后采用序贯蒙特卡罗法完成配电系统可靠性评估.以IEEE RBTS-Bus 6测试系统实例对评估算法进行验证，并从储能装置容量，电动汽车的V2G技术、行驶规律、充电模式和渗透率五个方面对配网可靠性进行量化分析。
分布式电源(Distributed Generation, DG)、储能电池(Battery Storage，BS)、负荷以及电动汽车(Electric Vehicle , EV)的接入增加了配电网潮流的不确定性，所以配电系统可靠性的评估理论与方法也将发生变化。
目前已有国内外学者开展了一系列的研究工作，主要集中在含光伏发电和风力发电的配网可靠性评估[1,2]。考虑时序上光伏和风力的出力变化并建立分布式电源状态模型，将系统状态转移抽样法用于含分布式电源的配电网可靠性评估[3]。
采用拉丁超立方采样和场景削减技术的风电可靠性模型可以最大程度的拟合风电的出力的随机特性[4]。文献[5]运用灰色模型预测风速，并采用概率模型描述风机出力，利用割集概念完成配网的孤岛划分，实现孤岛模式下的可靠性评估。
基于简化等效网络，利用简化网络得到区域元件故障影响表，结合序贯蒙特卡洛仿真法也可以实现对含风力发电、光伏电池的配电系统的可靠性评估[6]。储能系统作为电网必要的能量缓冲环节，实现了电源和负荷实时供应关系的解耦[7]，导致配网可靠性评估研究出现新的关注点，而上述研究都没考虑储能对配网可靠性的影响。
电动汽车充电负荷在时间和空间上具有随机性，将会影响配网的负荷曲线[8]。研究电动汽车充电负荷和放电容量，可以合理的描述完整配网负荷曲线，提高可靠性评估准确度。
已有的充电负荷模型均要考虑到一些影响因素，总结起来主要有四类[9,10]：电动汽车的运行规律、电池特性、汽车规模和电能补给方式。对于充电需求模型的建立以及应用，文献研究主要用于动态概率特性分析[11]，而很少有研究来分析这些因素对配网可靠性的影响.
本文将配网内的EV、DG和储能装置组成联合发电系统(combinedpowergenerationsystem，CPGS)，并分析该系统在孤岛期间的可供电时间，实现含电动汽车的配网可靠性评估。
本文的研究点集中于EV充电负荷的概率模型和联合发电系统供电时间的分析计算。根据行驶规律将电动汽车划分为自由汽车和规律汽车，用于分类分析电动汽车的充电负荷和放电容量。
基于燃油车的统计数据以及部分随机因素的概率分布，建立自由电动汽车充电负荷和放电容量的统计模型，并通过蒙特卡罗仿真方法模拟电动汽车充放电曲线，根据规律电动汽车日常调度安排建立其负荷模型。
基于电动汽车的充放电曲线、日负荷曲线和分布式电源出力，建立联合发电系统在孤岛运行状态时的供电时间模型，与故障持续时间结合分析孤岛内负荷的停电时间和次数，并采用序贯蒙特卡罗法对配电系统的可靠性进行评估。以IEEE RBTS Bus 6测试系统实例，从储能装置容量，电动汽车的V2G技术、行驶规律、充电模式和渗透率五个方面对配网可靠性进行量化分析。
结论
1）考虑充电开始时刻和充电时长的概率分布，本文提出多台电动汽车充电负荷和放电容量的统计模型，并分析了快速充电、慢速充电和换电池三种电能补充方式对充电开始时刻的影响。
2）联合发电系统将配网中的DG、EV和储能电池结合为整体，根据电动汽车充放电曲线，日负荷和分布式电源出力，求解孤岛期间的供电时间，并联合故障持续时间分析孤岛内负荷的停电时长和次数，采用序贯蒙特卡罗法完成配电系统的可靠性评估。
3）大容量的储能系统可以提升系统可靠性，需根据经济性和可靠性的综合评估确定储能的最优容量。V2G技术实现电动汽车和配网的双向互动，有助于提供灵活的充放电方案，在改善可靠性方面有显著的作用。
电动汽车的行驶习惯通过调整充电负荷和放电容量来影响可靠性。具备V2G技术时，规律汽车可以有效减少负荷的停电时间和次数。不具备V2G技术时，自由汽车则在提高可靠性上有较好的表现。
在三种电能补充方式中。换电方式可以产生最佳的可靠性提升效果，可作为大力推广的充电方式。快速充电则对系统可靠性造成了最不利的效果。18%是本文测试系统中的最佳电动汽车渗透率，在规划电动汽车接入规模时，需考虑配网可靠性的边界约束。