基于公平性考虑的配电网中利用电动汽车的并行共识电压调节方法

《IEEE Open Journal of Vehicular Technology》：Fairness-Aware Parallel Consensus-Based Voltage Regulation Using Electric Vehicles in Distribution Networks

　　

摘要：

在辐射型配电网络中，光伏发电的高渗透率常常会导致过电压现象，尤其是在馈线末端。具备车网互动功能的电动汽车可为电压调节提供有效的分布式资源。然而，传统的基于局部降额的策略会导致调节参与度因位置而异，而现有的分布式协调策略则往往忽视了各电动汽车之间的调节负担不平衡问题。本文提出了一种具有公平性意识的分布式电压调节策略，该策略结合了并行平均共识机制与慢时间尺度下的公平性调整机制。当出现电压偏差时，会先在本地计算出所需的调节功率，再通过并行共识机制在各个电动汽车之间分配。同时，会为每辆电动汽车持续更新调节负担指数，并将其纳入动态加权机制中，以减轻调节负担的不平衡问题。基于李雅普诺夫理论的分析表明，在快速电压调节与慢速公平性调整之间存在时间尺度分离的情况下，该策略仍具有收敛性和稳定性。在经过修改的IEEE 33节点配电网络上进行的仿真测试表明，该策略能够在有效维持合格电压水平的同时，显著提升调节负担的公平性。与基于局部降额和基于分布式共识的策略相比，该策略将杰恩公平性指数从0.896和0.941分别提升到了0.966，同时还将调节能量通量的变异系数从0.346和0.255降低到了0.215。这些结果证明，所提出的策略为配电网络中电动汽车的公平长期利用提供了一种实用、可扩展且具有自适应能力的解决方案...

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