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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
