一種電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分析電動(dòng)汽車提供調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用的經(jīng)濟(jì)效益的方法，該方法包括電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益分析和旋轉(zhuǎn)備用的經(jīng)濟(jì)效益分析，電動(dòng)汽車的調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用總收益包括備用容量收益、電能收益和環(huán)境保護(hù)補(bǔ)償收益;其成本則包括電池充電成本和電池?fù)p耗。本發(fā)明的方法表明合理控制/調(diào)度電動(dòng)汽車充放電，可以為電力系統(tǒng)提供輔助服務(wù)，改善系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)輔助服務(wù)經(jīng)濟(jì)性分析領(lǐng)域，涉及到在考慮了電動(dòng)汽車用戶隨機(jī)行為基礎(chǔ)上，研究利用電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,可入網(wǎng)電動(dòng)汽車(Plug-1n Electric Vehicle,PEV)已在發(fā)達(dá)國(guó)家開始規(guī)模化應(yīng)用。電動(dòng)汽車的廣泛應(yīng)用會(huì)引發(fā)現(xiàn)代交通業(yè)的革命性變革，對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。大量電動(dòng)汽車廣泛接入后對(duì)電力系統(tǒng)安全性的影響國(guó)內(nèi)外已有一些研究報(bào)道，其對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也越來越受到關(guān)注，尤其是電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)市場(chǎng)可帶來的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]輔助服務(wù)對(duì)于維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行非常重要，其主要用于維持電力供需平衡和滿足電壓、頻率質(zhì)量等要求。電動(dòng)汽車電池所儲(chǔ)備的電能可以為系統(tǒng)提供調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用服務(wù)。發(fā)電機(jī)組尤其是燃煤發(fā)電機(jī)組在用于調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用時(shí)受到爬坡/滑坡(ramp-up/down)速率約束,反應(yīng)較慢且成本高。電動(dòng)汽車則可以在一分鐘內(nèi)迅速響應(yīng)系統(tǒng)需求，利用V2G(Vehicle-to_Grid)放電實(shí)現(xiàn)向上調(diào)頻(Regulation Up)或電動(dòng)汽車充電實(shí)現(xiàn)向下調(diào)頻(Regulation Down)，因而適合提供調(diào)頻服務(wù)。類似地，電動(dòng)汽車可以為系統(tǒng)快速提供旋轉(zhuǎn)備用。此外，利用電動(dòng)汽車儲(chǔ)存和供給電能，可以在水電大發(fā)或風(fēng)能充裕時(shí)充電，在系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)放電，具有節(jié)能減排效應(yīng)。在國(guó)際上目前運(yùn)營(yíng)的電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，市場(chǎng)參與者如發(fā)電公司所提供的輔助服務(wù)一般可以獲得兩個(gè)方面的收益，即提供的輔助服務(wù)容量(Capacity)收益，以及實(shí)際提供的電能(Energy)收益。
[0004]可以通過電動(dòng)汽車代理(Electric Vehicle Aggre-gator)對(duì)大量電動(dòng)汽車實(shí)施集群式調(diào)度，以提高可調(diào)度的電動(dòng)汽車充放電容量，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)度來改善電力系統(tǒng)運(yùn)行特性。電動(dòng)汽車代理作為電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)和PEV車主之間的中間件(Middle-man), 一方面直接與獨(dú)立系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)(Independent System Operator, ISO)交互電力供應(yīng)需求和計(jì)量費(fèi)用結(jié)算等業(yè)務(wù)，接受ISO的調(diào)度；另一方面調(diào)度每個(gè)PEV的充放電過程。有研究指出含電動(dòng)汽車代理比無電動(dòng)汽車代理的系統(tǒng)調(diào)度架構(gòu)更為可靠。對(duì)電動(dòng)汽車充放電進(jìn)行優(yōu)化控制，不僅是系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要，也是車主為最大化其收益所必須考慮的。此外，現(xiàn)有研究所構(gòu)建的雙向互動(dòng)電動(dòng)汽車智能網(wǎng)絡(luò)體系和相關(guān)的通訊機(jī)制也為優(yōu)化調(diào)度電動(dòng)汽車充放電創(chuàng)造了條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)及電動(dòng)汽車用戶行為隨機(jī)性，研究電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)經(jīng)濟(jì)性分析的方法。
[0006]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:包括電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益分析，所述電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益分析包括:建立分析電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)函數(shù):
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:包括電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益分析，所述電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益分析包括:建立分析電動(dòng)汽車提供調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)函數(shù):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述的容量收益:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述電能收益E1Xt)表示為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述充電成本C (O表示為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述補(bǔ)償收益ir(t)表示為:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述電池?fù)p耗成本(O表示為:

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:電動(dòng)汽車充電總時(shí)長(zhǎng)應(yīng)滿足行駛需要，且電動(dòng)汽車不能同時(shí)充放電:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:還包括電動(dòng)汽車旋轉(zhuǎn)備用的經(jīng)濟(jì)效益分析，所述電動(dòng)汽車旋轉(zhuǎn)備用的經(jīng)濟(jì)效益分析包括:建立分析電動(dòng)汽車旋轉(zhuǎn)備用的經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)函數(shù):
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)備用收益Rs(t)表示為:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)汽車提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性分析方法，其特征在于:所述反向放電的電能收SEs(t)表示為:
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103580215SQ201310404397
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】王健, 郭曉君, 陳彬, 陸凌蓉, 文福拴, 薛禹勝 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 浙江大學(xué)