[發明專利]一種面向有源智能電網的電動汽車調頻集中調度控制方法

有效

• 申請號: 201410311518.7
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104052055A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 劉輝;胡澤春;宋永華;汪旎
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J7/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于智能電網技術領域，涉及一種面向有源智能電網的電動汽車參與電網二次頻率調節的集中調度控制方法。

背景技術

電動汽車能有效緩解能源危機和環境污染，世界各國相繼出臺政策支持電動汽車產業化發展，尤其是在中國，電動汽車產業化發展得到了政府大力扶持，因而電動汽車入網將日益普及。

作為移動儲能單元，電動汽車充/放電功率具有快速的調節特性和響應特性，具備參與電網頻率調節的天然優勢，因而電動汽車參與電網二次頻率調節的集中調度控制受到重視。電力系統二次頻率調節的目的是通控制過互聯電網區域控制誤差，抑制電網頻率波動和聯絡線功率偏差。通常，根據區域控制誤差，調度中心集中安排調節計劃，并分配給各發電廠，安排機組出力，實現電力供需匹配。然而，相對傳統發電機組，單輛電動汽車功率可忽略不計，同時作為一種交通工具，電動汽車電池能量必須滿足用戶用車需求。?

因此，如何建立電動汽車分層調度集中控制，同時完成電網調節需求和用戶充電需求，是目前亟待解決的問題。?

發明內容

本發明的目的是：基于電動汽車的快速調節和響應特性，提出電動汽車參與電網二次頻率調節的分層調度集中控制方法，在滿足電動汽車用戶用車需求的同時，抑制電網區域控制誤差和互聯電網聯絡線功率偏移。

考慮到上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種面向有源智能電網的電動汽車調頻集中調度控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：檢測電動汽車是否接入電網，如果接入電網則執行步驟2，否則電動汽車離開/未接入電網，不能接收調度集中控制，無法參與電網二次頻率調節；

步驟2：接口電路IC(Interface?Circuit)通過車載終端，獲取電動汽車電池初始荷電狀態、實時荷電狀態、用戶充電需求和期望離開時間；

步驟3：在充電站層（包括單個充電樁），為了確保電動汽車用戶的期望電池荷電狀態，基于車載終端上傳的電池及用戶數據信息，計算電動汽車期望充/放電功率；根據電動汽車當前充/放電功率，計算電動汽車可用調頻容量（包括上調頻和下調頻容量）；

步驟4：在中間代理層，根據充電站層上行的電動汽車調頻容量，計算電動汽車總的調頻容量；根據上行的電動汽車期望充/放電功率，計算電動汽車總的期望充/放電功率；同時，與AGC(Automation?Generation?Control)系統通信，根據區域控制誤差以及電動汽車的調頻容量和期望充/放電功率，給充電站層派遣調節任務；

步驟5：根據中間代理層下行調節任務，結合電動汽車的期望充/放電功率，在充電站層，分派調節任務，發布調節命令，控制充/放電機，對電動汽車進行充/放電控制；

步驟6：執行步驟1，判斷電動汽車用戶是否離開電網。

進一步，電動汽車的調頻容量計算方法為：

a)?在充電站層：

b)?在中間代理層：

在上述式中，為電動汽車最大V2G功率；為當前V2G功率；為充電站內電動汽車數量；為充電站內電動汽車上調頻容量；為充電站內電動汽車上調頻容量；為所有電動汽車上調頻容量；為所有電動汽車下調頻容量。

進一步，電動汽車的期望充/放電功率計算為：

a)?在充電站層：

如果電動汽車需要進行能量補給，其期望充/放電功率為：

??????????

式中：和分別為充電站內進行能量補給的電動汽車的期望充/放電功率；為充電站內進行能量補給電動汽車的數量；為用戶期望荷電狀態；為接入電網時刻電動汽車初始荷電狀態；為電動汽車接入電網時間；為用戶期望離開時間；為電動汽車電池額定容量；

如果電動汽車維持電池荷電狀態，其期望充/放電功率為：

?????，

式中：和分別為充電站內維持電池能量的電動汽車的期望充/放電功率；為充電站內維持電池能量電動汽車的數量；上調節因子和下調節因子滿足如下關系：

當時：

當時：

當時：

?????????，

當時：

式中：為電動汽車電池當前荷電狀態；為電動汽車電池允許最小荷電狀態；為電動汽車電池允許最大荷電狀態；

b)?在中間代理層：

???????????????，