[發明專利]一種規模化電動汽車的可放電容量評估方法

有效

• 申請號: 201510040177.9
• 申請日: 2015-04-18
• 公開（公告）號: CN104701931B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 李喜蘭;唐田;林章歲;林紅陽;劉瑜俊;徐青山
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司經濟技術研究院;東南大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/32
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于電動汽車接入電網（V2G）技術和儲能技術領域，特別是一種規模化電動汽車的可放電容量評估方法。

背景技術

隨著分布式可再生能源的大規模發展，可再生能源的分散分布性、隨機性、間歇性給電網運行帶來了巨大挑戰，而儲能技術的發展為解決這一問題提供了可行且有效的解決方法。同時，具有負荷與電源雙重屬性的電動汽車正在全世界范圍內推廣和研究，其處于接入電網狀態時，電動汽車動力電池就可被視為分散隨機接入的一種電池儲能。區別于固定配置的儲能系統，電動汽車儲能具有移動特性，正好能夠與分布式可再生能源進行有效互動，達到削峰填谷、節能減排、提升可再生能源接納能力的作用。

V2G的核心思想就是利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源緩沖。通過V2G可以：①利用電動車電池作為電網的緩沖，為電網提供輔助服務，如調峰、無功補償等；②能為車主提供額外的收入，抵消購買電動汽車的部分花費，有利于清潔汽車的普及；③可以增加電網穩定性和可靠性，降低電力系統運營成本。從長遠來看，V2G能減少對新發電基礎設施的投資；還可以產生能量存儲緩沖，從而為可再生能源提供支持。從總體來講，國內對V2G?的研究主要側重于可行性分析、整體結構的描述及各組成部分功能分析等，而對其具體的實現技術則涉及較少，零星分布在數量不多的文獻內。電動汽車接入電網技術（V2G）的研究主要集中在其充電負荷和充電需求方面。

目前已發表的文獻未對不同類型車輛對應的充電時間充電方式起始（SOC）進行劃分，在分析充電需求時假設所有車輛均充滿或充至給定容量未考慮車輛的不同充電需求。隨著未來電動汽車的飛速發展，電動汽車充電負荷會影響負荷曲線的形狀，其充電需求也會提高對發電量的要求。但是目前針對電動汽車放電的研究較少，主要是因為電動汽車放電的技術難度大于充電，且涉及電動汽車用戶參與度的問題，但是電動汽車具有儲能特性的先天優勢，在規模化運行后可調度能力不可限量，因此對其的研究極為重要，該研究內容迫切需要一種電動汽車可調度容量的評估計算方法。

發明內容

????有鑒于此，本發明的目的是提供一種規模化電動汽車的可放電容量評估方法，通過建立放電容量模型，利用歷史或實時數據進行容量評估，用以幫助制定電動汽車參與V2G運行策略，達到削峰填谷、節能減排、提升可再生能源接納能力的作用。

????本發明采用以下方法實現：?一種規模化電動汽車的可放電容量評估方法，具體包括以下步驟：

????步驟S1：獲取電動汽車用戶使用電動汽車的起始時間、結束時間、結束地點、充電起始時間、充電結束時間、充電地點以及充電時長；

????步驟S2：根據充電設施檢測數據，獲取電動汽車用戶充電起始時刻的電池荷電狀態，以及充電結束時刻的電池荷電狀態；

????步驟S3：根據根據步驟S1與步驟S2的結果，計算并繪制電動汽車接入電網時間的概率分布曲線；

????步驟S4：設定電動汽車可放電容量為電動汽車在當前時刻可以放出的用于電網V2G各項技術的容量大小；

????步驟S5：根據接入電動汽車的動力電池的荷電狀態和接入時間，分成三種情況推導電動汽車可放電容量計算公式；

????步驟S6：將電動汽車的使用歷史數據或者實時數據代入步驟S5中推導得出的電動汽車可放電容量計算公式，用以評估電動汽車可放電容量。

????進一步地，步驟S3進一步包括以下步驟：

????步驟S31：根據步驟S1中獲取的大量電動汽車用戶的充電起始時間和充電結束時間繪制電動汽車接入電網時間的概率分布曲線，用以確定電動汽車接入電網的時間；

????步驟S32：根據電動汽車的總體接入情況計算電動汽車接入電網概率的期望，其中t時刻的計算公式為：

，

????其中，N表示電動汽車的調查樣本數量，表示i車接入電網，表示i車未接入電網。

????進一步地，步驟S4進一步包括：根據計算公式得出t時刻規模化電動汽車的總可放電容量，其中，?為規模化電動汽車的總可放電容量，?為i車的可放電容量。

進一步地，所述步驟S5具體為：首先設某電動汽車的接入時刻為，離開時刻為，當前時刻為，對應以上不同時刻的電池的荷電狀態分別為、、，電動汽車的充電負荷為，電動汽車的放電負荷為，i車的電池容量為；

???a?)當接入電網的電動汽車電池電量較低，在電動汽車離開時都不能滿足荷電要求時，即當成立時，所有電量都不能用于V2G項目，此時

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