[發(fā)明專利]一種考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410709617.0
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104361416B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭澤君;蘭劍;陳艷;鄒芹;楊軍;何立夫;陳杰軍;賈樂剛;王新普
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司武漢供電公司;武漢大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度領(lǐng)域，涉及一種考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法。本發(fā)明從輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩個層次研究電動汽車的充放電策略，從輸電網(wǎng)得出電動汽車最優(yōu)充電時間，進(jìn)而指導(dǎo)配電網(wǎng)中電動汽車最優(yōu)充電位置，而配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷如圖1所示都集中在輸電網(wǎng)上的某一節(jié)點(diǎn)上。本發(fā)明還綜合考慮了風(fēng)電、基荷和火力發(fā)電機(jī)組以及電動汽車充放電的協(xié)調(diào)作用，并且用該模型對電動汽車充放電的時間和位置提出了有效的建議。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度領(lǐng)域，涉及一種考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

目前，煤炭在一次能源消費(fèi)比重中仍然很高，雖然煤炭資源儲量豐富，但其生產(chǎn)消費(fèi)過程中造成的溫室氣體和污染物過度排放，對環(huán)境保護(hù)的壓力日益增大。除此之外，已探明的石油、天然氣儲量嚴(yán)重不足。因此，構(gòu)建穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系面臨一系列重大挑戰(zhàn)。

電動汽車(Electric Vehicle，EV)作為新一代的節(jié)能環(huán)保型汽車，是使用電力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油對汽車進(jìn)行驅(qū)動，能緩解能源緊張的趨勢，是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而且電動汽車具有可控負(fù)荷和電源的雙重身份，充電時其可視為電網(wǎng)的負(fù)荷，放電時可視為電網(wǎng)的電源，電動汽車為提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了機(jī)遇。然而，若大規(guī)模的電動汽車同時接入電網(wǎng)，其無序充放電行為將給電網(wǎng)帶來強(qiáng)大的沖擊，可能使電網(wǎng)過負(fù)荷運(yùn)行，影響電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此，將接入電網(wǎng)的電動汽車納入電網(wǎng)的調(diào)度體系，研究電動汽車統(tǒng)一充放電策略，這對于在滿足電動汽車充電需求的同時提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有重要的理論價值和實(shí)際意義。

目前，學(xué)者應(yīng)對電動汽車接入電網(wǎng)進(jìn)行了大量研究。但還未見從輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)雙層次研究電動汽車充放電策略的報道和相關(guān)文章。有關(guān)這方面的研究還處于空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種從輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩個層次研究電動汽車的充放電策略，從輸電網(wǎng)得出電動汽車最優(yōu)充電時間，進(jìn)而指導(dǎo)配電網(wǎng)中電動汽車最優(yōu)充電位置的一種考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法。

本發(fā)明還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種綜合考慮了風(fēng)電、基荷和火力發(fā)電機(jī)組以及電動汽車充放電的協(xié)調(diào)作用，并且用該模型對電動汽車充放電的時間和位置提出了有效的建議的一種考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，基于優(yōu)化模型的建立，包括：基于機(jī)組組合模型的上層優(yōu)化模型以及基于最優(yōu)潮流模型的下層優(yōu)化模型，所述基于最優(yōu)潮流模型的下層優(yōu)化模型是基于機(jī)組組合模型的上層優(yōu)化模型的結(jié)果來建立，具體是：

模型一：基于機(jī)組組合模型的上層優(yōu)化模型，定義為輸電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，具體方法是：以包含燃煤成本、火力發(fā)電機(jī)組的PM2.5排放量和啟停成本、用戶充電成本、切風(fēng)成本六個方面的社會成本為最小目標(biāo)；以系統(tǒng)電量平衡、保留規(guī)定備用容量、發(fā)電機(jī)的出力、機(jī)組的爬坡率、機(jī)組的最小運(yùn)行和關(guān)機(jī)時間、電動汽車的數(shù)量和充放電時間、切風(fēng)電量為約束條件，獲取基于機(jī)組組合模型的輸電網(wǎng)優(yōu)化模型，該優(yōu)化模型得到的結(jié)果是場景s下t時刻的電動汽車充放電數(shù)量；

模型二：基于最優(yōu)潮流模型的下層優(yōu)化模型，定義為配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型的建立，基于來自輸電網(wǎng)的獲得的優(yōu)化結(jié)果：場景s下t時刻的電動汽車充放電數(shù)量優(yōu)化結(jié)果，獲得電動汽車在配電網(wǎng)中充放電的最優(yōu)位置，具體方法是以配電網(wǎng)的能量損耗最小為最優(yōu)目標(biāo)；以有功和無功平衡、節(jié)點(diǎn)電壓大小、配電網(wǎng)安全條件、節(jié)點(diǎn)電動汽車充電機(jī)數(shù)量、區(qū)域內(nèi)電動汽車數(shù)量和總的電動汽車數(shù)量為約束條件得出配電網(wǎng)的優(yōu)化模型；

該考慮大規(guī)模電動汽車接入的電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度方法基于所述兩個優(yōu)化模型，包括以下步驟：