本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)度，尤其涉及一種電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能支撐多元調(diào)峰輔助服務(wù)優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)凈負(fù)荷峰谷差持續(xù)增大，部分地區(qū)凈負(fù)荷的“鴨子曲線”甚至轉(zhuǎn)變?yōu)楦佣盖偷摹皪{谷曲線”，電力系統(tǒng)面臨的調(diào)峰壓力與日俱增。同時(shí)，為加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)，需要發(fā)揮電動(dòng)汽車(electric?vehicle，ev)作為可控負(fù)荷或移動(dòng)儲(chǔ)能的靈活性調(diào)節(jié)能力。通過(guò)合理的輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制引導(dǎo)電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)峰，可為電力系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供支撐。

2、現(xiàn)有調(diào)峰輔助服務(wù)忽略了調(diào)峰輔助服務(wù)的多樣性，也未將虛擬儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等多種形式的調(diào)峰輔助服務(wù)納入費(fèi)用分?jǐn)偟目紤]范圍。同時(shí)，電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務(wù)存在實(shí)際調(diào)度效果與預(yù)期不一致、調(diào)峰補(bǔ)償不明確等問(wèn)題。上述問(wèn)題不僅使得電力系統(tǒng)運(yùn)行成本較高，而且使得電力系統(tǒng)調(diào)峰效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷與問(wèn)題，提供一種電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能支撐多元調(diào)峰輔助服務(wù)優(yōu)化方法及裝置，不僅有效降低電力系統(tǒng)運(yùn)行總成本，而且提高電力系統(tǒng)調(diào)峰裕度，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)系統(tǒng)有效調(diào)峰。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

3、一種電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能支撐多元調(diào)峰輔助服務(wù)優(yōu)化方法，包括：

4、根據(jù)電動(dòng)汽車的充電緊急性，電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能調(diào)度電動(dòng)汽車有序充電參與調(diào)峰，并獲取調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用以及確保調(diào)度前后電動(dòng)汽車充電量不變；

5、將風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站作為調(diào)峰需求方，分?jǐn)傋鳛檎{(diào)峰供應(yīng)方的火電機(jī)組和電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用；

6、以包含電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用、火電機(jī)組綜合運(yùn)行成本和可再生能源棄用懲罰的電力系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)，建立電力系統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化模型。

7、電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能獲取的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用cves為：

8、

9、式中，為第i輛電動(dòng)汽車的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用；nev表示電動(dòng)汽車數(shù)量；表示第i輛電動(dòng)汽車的調(diào)峰貢獻(xiàn)；為第i輛電動(dòng)汽車的充電緊急性指標(biāo)，表示第i輛電動(dòng)汽車被視為緊急充電的電動(dòng)汽車，表示第i輛電動(dòng)汽車被視為非緊急充電的電動(dòng)汽車；為電動(dòng)汽車參與調(diào)峰的補(bǔ)償折扣；pis為電動(dòng)汽車充電價(jià)格；表示第i輛電動(dòng)汽車離開時(shí)的荷電狀態(tài)；表示第i輛電動(dòng)汽車到達(dá)時(shí)的荷電狀態(tài)；eev表示電動(dòng)汽車的電池容量；ηev表示電動(dòng)汽車的充電效率。

10、所述第i輛電動(dòng)汽車的充電緊急性指標(biāo)為：

11、

12、式中，表示電動(dòng)汽車的快充功率；表示第i輛電動(dòng)汽車離開時(shí)的荷電狀態(tài)需求；tire表示第i輛電動(dòng)汽車并網(wǎng)時(shí)段數(shù)，即電動(dòng)汽車從到達(dá)到離開之間的時(shí)段；δt為調(diào)度時(shí)段長(zhǎng)度。

13、非緊急充電情況下第i輛電動(dòng)汽車離開時(shí)的荷電狀態(tài)為：

14、

15、式中，表示電動(dòng)汽車的慢充功率；為第i輛電動(dòng)汽車j時(shí)段慢充狀態(tài)變量；表示電動(dòng)汽車的快充功率；為第i輛電動(dòng)汽車j時(shí)段快充狀態(tài)變量；和分別為第i輛電動(dòng)汽車到達(dá)時(shí)段和離開時(shí)段的序號(hào)；δt為調(diào)度時(shí)段長(zhǎng)度；

16、非緊急充電情況下調(diào)度前后電動(dòng)汽車充電量滿足：

17、

18、式中，表示電動(dòng)汽車無(wú)序充電情況下滿足荷電狀態(tài)需求所需充電時(shí)段；是小于除法運(yùn)算結(jié)果的上一個(gè)整數(shù)。

19、將一天離散為多個(gè)時(shí)段，則每輛電動(dòng)汽車到達(dá)時(shí)段和離開時(shí)段的序號(hào)為：

20、

21、式中，和分別為第i輛電動(dòng)汽車到達(dá)時(shí)間和離開時(shí)間；是大于除法運(yùn)算結(jié)果的下一個(gè)整數(shù)；是小于除法運(yùn)算結(jié)果的上一個(gè)整數(shù)。

22、所述風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站分?jǐn)偟恼{(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用為：

23、

24、式中，分別為t時(shí)刻風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站分?jǐn)偟恼{(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用；分別為t時(shí)刻風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站的最大理論出力；nwt為風(fēng)電場(chǎng)總數(shù)；npv為光伏電站總數(shù)；為t時(shí)刻所有火電機(jī)組的深度調(diào)峰補(bǔ)償支出總和；css為火電機(jī)組啟停成本；cves為電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能獲取的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用。

25、通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站和火電機(jī)組參與調(diào)峰輔助服務(wù)獲得的利潤(rùn)來(lái)量化其參與調(diào)峰輔助服務(wù)的意愿；

26、風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)峰輔助服務(wù)利潤(rùn)為：

27、

28、光伏電站的調(diào)峰輔助服務(wù)利潤(rùn)為：

29、

30、式中，為風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)峰輔助服務(wù)利潤(rùn)；pwt為風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)；為t時(shí)刻風(fēng)電場(chǎng)輸出功率；為t時(shí)刻風(fēng)電場(chǎng)的調(diào)峰分?jǐn)傎M(fèi)用；為t時(shí)刻棄風(fēng)功率；θ為棄風(fēng)、棄光懲罰系數(shù)；為光伏電站的調(diào)峰輔助服務(wù)利潤(rùn)；ppv為光伏上網(wǎng)電價(jià)；為t時(shí)刻光伏電站輸出功率；為t時(shí)刻光伏電站的調(diào)峰分?jǐn)傎M(fèi)用；為t時(shí)刻棄光功率；

31、火電機(jī)組的調(diào)峰輔助服務(wù)利潤(rùn)為：

32、

33、式中，為火電機(jī)組的調(diào)峰輔助服務(wù)利潤(rùn)；為第，臺(tái)火電機(jī)組的深度調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用；為火電機(jī)組深度調(diào)峰成本；分別為火電機(jī)組深度調(diào)峰損耗成本及投油成本；為火電機(jī)組因深度調(diào)峰的節(jié)煤收益。

34、所述電力系統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為：

35、min?f＝cves+cmt+ccur；

36、式中，cves為電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能獲取的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用；cmt為火電機(jī)組綜合運(yùn)行成本；ccur為可再生能源棄用懲罰。

37、所述電力系統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化模型的約束條件包括功率平衡約束、火電機(jī)組出力約束和線路傳輸容量約束。

38、一種電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能支撐多元調(diào)峰輔助服務(wù)優(yōu)化裝置，該裝置應(yīng)用于上述所述的方法，所述裝置包括：

39、電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能調(diào)峰輔助服務(wù)模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)電動(dòng)汽車的充電緊急性，電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能調(diào)度電動(dòng)汽車有序充電參與調(diào)峰，并獲取調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用以及確保調(diào)度前后電動(dòng)汽車充電量不變；

40、多元調(diào)峰輔助服務(wù)費(fèi)用分?jǐn)偰Ｐ蜆?gòu)建模塊，用于將風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站作為調(diào)峰需求方，分?jǐn)傋鳛檎{(diào)峰供應(yīng)方的火電機(jī)組和電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用；

41、電力系統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，用于以包含電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用、火電機(jī)組綜合運(yùn)行成本和可再生能源棄用懲罰的電力系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)，建立電力系統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化模型。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

43、本發(fā)明一種電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能支撐多元調(diào)峰輔助服務(wù)優(yōu)化方法及裝置中，多元調(diào)峰輔助服務(wù)主體包括風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站、火電機(jī)組和電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能；電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能根據(jù)電動(dòng)汽車的充電緊急性調(diào)度電動(dòng)汽車有序充電參與調(diào)峰，并獲取調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用，同時(shí)確保調(diào)度前后電動(dòng)汽車充電量不變；風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站作為調(diào)峰需求方，分?jǐn)傋鳛檎{(diào)峰供應(yīng)方的火電機(jī)組和電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用；以包含電動(dòng)汽車虛擬儲(chǔ)能的調(diào)峰輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用、火電機(jī)組綜合運(yùn)行成本和可再生能源棄用懲罰的電力系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)，建立電力系統(tǒng)調(diào)峰優(yōu)化模型。本發(fā)明不僅有效降低電力系統(tǒng)運(yùn)行總成本，而且提高電力系統(tǒng)調(diào)峰裕度，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)有效調(diào)峰。