[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車短時(shí)備用能力的評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810235001.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN108493972B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛禹勝;吳巨愛;謝東亮;許劍冰;宋曉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南瑞集團(tuán)有限公司;國(guó)電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;B60L53/64;B60L55/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車短時(shí)備用能力的評(píng)估方法，包括確定計(jì)及用戶出行需求的電動(dòng)汽車充/放電合約中的參數(shù)；給出影響電動(dòng)汽車充/放電路徑的充/放電可行域；基于充/放電可行域，給出影響電動(dòng)汽車備用能力的功率邊界約束和電量邊界約束；計(jì)算最低電量約束線；考慮電池壽命約束，給出電動(dòng)汽車的放電深度和單個(gè)調(diào)度周期內(nèi)放電次數(shù)約束；基于所有約束，給出電動(dòng)汽車備用能力的計(jì)算方法。本發(fā)明可以快速評(píng)估電動(dòng)汽車的短時(shí)備用能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車短時(shí)備用能力的評(píng)估方法，屬于電力輔助服務(wù)市場(chǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有電力系統(tǒng)主要利用發(fā)電側(cè)的備用措施資源實(shí)現(xiàn)功率的實(shí)時(shí)平衡：在需要向上調(diào)節(jié)時(shí)，一般通過調(diào)度傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組，如煤電、氣電、水電等來實(shí)現(xiàn)；在需要向下調(diào)節(jié)時(shí)，可調(diào)資源可進(jìn)一步擴(kuò)大到風(fēng)、光等新能源電源。尤以我國(guó)這樣以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)，煤電機(jī)組啟動(dòng)慢、存在最小技術(shù)出力約束，依賴煤電調(diào)節(jié)風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電波動(dòng)存在較大的局限性：要么因煤電開機(jī)量過多產(chǎn)生棄風(fēng)棄光問題，引起清潔能源資源的極大浪費(fèi)；要么因煤電來不及開機(jī)或調(diào)節(jié)速率不足，導(dǎo)致調(diào)節(jié)跟不上可再生能源的快速波動(dòng)，引起停電風(fēng)險(xiǎn)。因此，常規(guī)的備用措施資源及調(diào)度手段越來越不能適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展，有必要充分發(fā)現(xiàn)、挖掘其它快速功率調(diào)節(jié)資源，例如發(fā)揮需求側(cè)備用措施資源的作用，尋找技術(shù)上可靠、經(jīng)濟(jì)上可行的智能電網(wǎng)解決方案。

從技術(shù)層面來看，電動(dòng)汽車是潛在的、優(yōu)質(zhì)的需求側(cè)備用措施資源，兼具可調(diào)控負(fù)荷和儲(chǔ)能的特性，其在調(diào)峰、調(diào)頻、備用方面的應(yīng)用前景逐漸受到人們的重視。電動(dòng)汽車集群一般位于負(fù)荷中心，可迅速切換充、放電狀態(tài)提供瞬時(shí)響應(yīng)。

從經(jīng)濟(jì)層面來看，將來絕大多數(shù)電動(dòng)汽車由私人用戶所有，電網(wǎng)公司無需分?jǐn)偲滟?gòu)置費(fèi)用。但電網(wǎng)公司為了獲取電動(dòng)汽車的調(diào)度權(quán)，仍需依賴有效運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電及輔助服務(wù)市場(chǎng)，引入合理的激勵(lì)機(jī)制，付出相應(yīng)的控制成本。輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的復(fù)雜性決定了它是現(xiàn)階段我國(guó)電力改革面臨的主要難題之一。電動(dòng)汽車的分布式特性令其無法直接接入較為集中的批發(fā)性電力市場(chǎng)，而便于管理和分析的電動(dòng)汽車集群在分類特征識(shí)別上又極為復(fù)雜。當(dāng)前的研究缺乏電動(dòng)汽車短時(shí)運(yùn)行備用能力的評(píng)估方法。

電動(dòng)汽車參與運(yùn)行備用的能力與當(dāng)前充/放電功率、當(dāng)前荷電量狀態(tài)、電池組容量、最大充/放電功率、以及用車開始和結(jié)束時(shí)間等因素有關(guān)；由于其中的一些因素為時(shí)變因素，因此充電過程中電動(dòng)汽車提供備用的能力也呈現(xiàn)出時(shí)變特征。更重要的是，作為一種可調(diào)控負(fù)荷甚至分布式儲(chǔ)能裝置，電動(dòng)汽車的備用能力決定于需求彈性，而需求彈性又由充電合約決定，充電合約最終由用戶參與意愿決定。因此，亟待提出計(jì)及用戶出行需求的電動(dòng)汽車短時(shí)運(yùn)行備用能力的評(píng)估方法，以此量化電動(dòng)汽車的備用能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車短時(shí)備用能力的評(píng)估方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)汽車短時(shí)備用能力的評(píng)估方法，包括以下步驟，

確定計(jì)及用戶出行需求的電動(dòng)汽車充/放電合約中的參數(shù)；

給出影響電動(dòng)汽車充/放電路徑的充/放電可行域；

基于充/放電可行域，給出影響電動(dòng)汽車備用能力的功率邊界約束和電量邊界約束；

計(jì)算最低電量約束線；

考慮電池壽命約束，給出電動(dòng)汽車的放電深度和單個(gè)調(diào)度周期內(nèi)放電次數(shù)約束；

基于所有約束，給出電動(dòng)汽車備用能力的計(jì)算方法。

充/放電合約中的參數(shù)包括入網(wǎng)時(shí)間、離網(wǎng)時(shí)間、起始電量、保底電量、期望電量和充電價(jià)格。

功率邊界用最大充/放電功率表示，當(dāng)不受電量邊界影響時(shí)，功率邊界為固定值；反之，功率邊界呈現(xiàn)時(shí)變特征。

功率邊界約束為，