[發明專利]一種電動汽車集群負荷響應能力評估方法

在審

• 申請號: 201610326133.7
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN107391899A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 于汀;蒲天驕;李時光;王子安;韓巍;王偉;付云琦;衛澤晨;吳新景;杜佳桐;王明深;穆云飛;趙涌泉;吳錕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網江蘇省電力公司電力科學研究院;天津大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;H02J7/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及配電網技術領域，具體涉及一種電動汽車集群負荷響應能力評估方法。

背景技術

電動汽車的普及是實現未來交通低碳化發展的重要途徑之一，根據工業和信息化部發布的電動汽車發展戰略研究報告，預計到2030年，我國電動汽車保有量將達到6000萬輛，其總耗電量預計高達1350億千瓦時，約占全國用電量的1.3％，如此大規模的電動汽車接入，對電力系統中某些薄弱環節產生安全性無疑是一種考驗。

在電價等措施的激勵下，電動汽車可采用無控充電、有序充電以及智能充電等充電模式，以實現充電功率在時間尺度上的變換(如削峰填谷效應等)，或在緊急情況下，根據系統需求向系統反饋電能，輔助系統運行。

在V2G的控制下，電動汽車既可以作為系統的負荷，又可以作為儲能設備和分布式電源，成為一種不可或缺的協助電力系統運行的積極參與者。例如，家用車輛在停車狀態下，往往采用單相充電樁以慢充方式充電，能夠進行充放電控制。

針對電動汽車接入電網，各國學者已展開了大量研究，其中一些研究在考慮用戶出行習慣的基礎上，提出了電動汽車充電負荷預測模型；一些則通過對電動汽車的充電過程進行有效控制，來尋找電動汽車作為需求側響應資源的可行性。

鑒于目前缺乏有效評估大規模電動汽車群體系統V2G無功響應的能力的。因此，需要提供一種技術方案來滿足現有技術的需要。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種電動汽車集群負荷響應能力評估方法,包括如下步驟:

A.確定電動汽車的視在功率；

B.確定所述電動汽車充電的開始時間；

C.確定所述電動汽車開始充電前的電池狀態；

D.判定所述電動汽車的響應狀態；

E.構建能效電廠模型。

步驟A包括以下步驟：

A1.獲取電動汽車的功率控制過程；

A2.設計有功充放電模型和無功充放電模型；

A3.確定電動汽車的視在功率S_i,t。

按下式計算視在功率S_i,t：

式中，P_i,t為充電樁以放電為參考方向的有功功率，Q_i,t為充電樁以發出無功為參考方向的無功功率，j為虛數單位，為功率因數角。

步驟B包括以下步驟：

B1.獲取基礎數據；

B2.確定所述電動汽車的充電方式；

B3.確定所述電動汽車的開始充電時間t_i,sc。

基礎數據包括：電動汽車的類型，電動汽車的開始出行時間t_i,s的概率分布和電動汽車的結束出行時間t_i,f的概率分布。

充電方式包括：無序充電和智能充電方式。

在無序充電時，充電時間t_i,sc與出行結束時間t_i,f間的關系如下式所示：

t_i,sc＝t_i,f；

在智能充電時，充電時間t_i,sc的概率分布如下式所示：

式中，μ_sc為概率分布的平均值，σ_sc為概率分布的標準差。

步驟C包括：

C1.獲取基礎數據；

C2.確定所述電動汽車充電開始前的電池狀態SOC_i,0。

基礎數據包括：電池容量Q_i,e的概率分布，每公里電池能耗C_i,e的概率分布，日行駛距離d_i的概率分布和完成充電時狀態δ_i的概率分布。

按下式計算電池狀態SOC_i,0：

步驟D包括以下步驟：

D1.獲取基礎數據；

D2.確定充放電過程中電池狀態SOC_i,t；

D3.確定響應狀態σ_i,t。

基礎數據包括：電池狀態期望值S_i,e的概率分布。

按下式計算電池狀態SOC_i,t：