[發(fā)明專利]一種計(jì)及電動(dòng)汽車和熱泵的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810588875.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108667018A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝俊;顧余娟;欒開寧;許道強(qiáng);潘雨晴;陳星鶯;余昆;甘磊
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué);國網(wǎng)江蘇省電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;B60L11/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉淵

本發(fā)明公開了一種計(jì)及電動(dòng)汽車和熱泵的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算方法，包括負(fù)荷聚合商按照優(yōu)化模型指定初始用電計(jì)劃，配電網(wǎng)運(yùn)營商計(jì)算配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)并在日前電力市場關(guān)閉前將節(jié)點(diǎn)電價(jià)發(fā)給各個(gè)負(fù)荷聚合商，負(fù)荷聚合商對節(jié)點(diǎn)電價(jià)做出響應(yīng)并重新制定用電計(jì)劃。本發(fā)明針對配電網(wǎng)中高滲透率EV和HP，采用DLMP緩解EV和HP集中用電帶來的阻塞問題，緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力，同時(shí)保證電網(wǎng)電壓在規(guī)定范圍之內(nèi)，確保配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種計(jì)及電動(dòng)汽車和熱泵的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算方法，屬于智能配電網(wǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，以及配電網(wǎng)中分布式能源(DistributedEnergy Resources,DER)如分布式電源(Distributed Generation,DG)、電動(dòng)汽車、熱泵和儲(chǔ)能裝置等的滲透率不斷提高，現(xiàn)代配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)變得更加復(fù)雜，配電網(wǎng)由被動(dòng)向著主動(dòng)方向發(fā)展。在此背景下，節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)(Locational Marginal Price,LMP)作為重要的市場價(jià)格機(jī)制得到了廣泛地研究，節(jié)點(diǎn)電價(jià)對優(yōu)化電力市場環(huán)境下的能源組合，引導(dǎo)靈活資源的合理用電等方面發(fā)揮著重要作用。節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)表示滿足某節(jié)點(diǎn)新增1MW電量需求時(shí)的系統(tǒng)邊際成本，電網(wǎng)中不同節(jié)點(diǎn)的單位電量有著不同的價(jià)格。對于輸電系統(tǒng)中LMP的研究已經(jīng)比較成熟，隨著部分學(xué)者對LMP的研究，已經(jīng)將節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)(LMP)的概念從輸電系統(tǒng)擴(kuò)展到配電系統(tǒng)，并且逐漸應(yīng)用于需求側(cè)管理、配電網(wǎng)的阻塞管理和可靠性評估等方面。

現(xiàn)有的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算方法在DSO(配電系統(tǒng)運(yùn)營商)側(cè)僅考慮線路功率傳輸能力這一系統(tǒng)約束。而在實(shí)際配電網(wǎng)中，采用更復(fù)雜的約束描述配電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。這些參數(shù)包括網(wǎng)絡(luò)損耗、節(jié)點(diǎn)電壓水平以及無功功率。且由于EV和熱泵高滲透率會(huì)對配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓以及線路損耗產(chǎn)生不利影響，使得電壓越限，尤其是網(wǎng)絡(luò)末端節(jié)點(diǎn)電壓會(huì)大幅下降，影響正常用電，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致線路負(fù)載損耗增加，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。基于上述背景，本發(fā)明在上層DSO模型中在考慮支路傳輸功率能力這一約束時(shí)計(jì)及網(wǎng)損因素，此外還考慮系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓約束。并且采用配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)阻塞管理，緩解電動(dòng)汽車和熱泵集中用電帶來的網(wǎng)絡(luò)阻塞問題，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提出一種計(jì)及電動(dòng)汽車和熱泵的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算方法，計(jì)及了網(wǎng)損和節(jié)點(diǎn)電壓約束，緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力，確保配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

技術(shù)方案：本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種計(jì)及電動(dòng)汽車和熱泵的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算方法，包括以下步驟：

1)配電網(wǎng)運(yùn)營商根據(jù)自身的預(yù)測或從負(fù)荷聚合商處獲取靈活需求的數(shù)據(jù)；

2)負(fù)荷聚合商根據(jù)基礎(chǔ)電價(jià)c_t，按照優(yōu)化模型制定初始用電計(jì)劃，并將用電計(jì)劃上報(bào)給配電網(wǎng)運(yùn)營商；

3)配電網(wǎng)運(yùn)營商收集網(wǎng)絡(luò)信息，檢驗(yàn)是否發(fā)生網(wǎng)絡(luò)阻塞或者電壓越限，同時(shí)計(jì)算配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電價(jià)，并在日前電力市場關(guān)閉之前將節(jié)點(diǎn)電價(jià)發(fā)布給各個(gè)負(fù)荷聚合商；

4)負(fù)荷聚合商對DSO發(fā)布的節(jié)點(diǎn)電價(jià)做出響應(yīng)，重新制定用電計(jì)劃；

5)負(fù)荷聚合商將其調(diào)整后的用電計(jì)劃提交至日前電力市場。

所述步驟1)中靈活需求的數(shù)據(jù)包括電動(dòng)汽車EV充電負(fù)荷和熱泵HP負(fù)荷，其中

電動(dòng)汽車充電負(fù)荷模型：根據(jù)EV的數(shù)量、駕駛里程、可用性和電池荷電狀態(tài)SOC建立EV充電負(fù)荷模型，包括：

a、電池荷電狀態(tài)約束

設(shè)電動(dòng)汽車的初始荷電狀態(tài)為S₀，t時(shí)刻EV充電功率為EV駕駛放電功率為d_t，荷電狀態(tài)為S_t，為了延長EV電池的使用壽命，其SOC需要在一定的范圍之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)滿足：