[發(fā)明專利]儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化模型與求解算法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811239625.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN111106612B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬程;慈松;徐睿;范偉;周楊林;叢中笑;楊婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化方法，特征在于包括初始化、建立儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化模型、基于原始?對(duì)偶分解的分布式能量聯(lián)合優(yōu)化求解等步驟。建立儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化模型包括最大化效益函數(shù)的目標(biāo)函數(shù)，及儲(chǔ)能式充電樁充放電量約束、容量約束、需求響應(yīng)電量約束等約束條件?；谠?對(duì)偶分解的分布式能量聯(lián)合優(yōu)化求解包括構(gòu)建拉格朗日函數(shù)、構(gòu)建拉格朗日對(duì)偶函數(shù)、應(yīng)用KKT條件和基于原始?對(duì)偶分解更新迭代算子等步驟。本發(fā)明提出的方法可引導(dǎo)儲(chǔ)能式充電樁運(yùn)營(yíng)商根據(jù)電力價(jià)格實(shí)時(shí)變化信號(hào)，調(diào)節(jié)用電量，并改善電量的資源效率，實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化，提高儲(chǔ)能式充電樁的經(jīng)濟(jì)性，充分發(fā)揮儲(chǔ)能式充電樁在電網(wǎng)中參與需求側(cè)響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于充電設(shè)施運(yùn)行優(yōu)化領(lǐng)域，涉及一種儲(chǔ)能式充電樁結(jié)合實(shí)時(shí)電價(jià)激勵(lì)參與需求側(cè)服務(wù)，并綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)性能表現(xiàn)對(duì)需求側(cè)管理補(bǔ)償?shù)挠绊?，建立的?chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

近年來，我國(guó)電動(dòng)汽車快速發(fā)展。發(fā)展電動(dòng)汽車需投入建設(shè)包括充電樁在內(nèi)的配套充電基礎(chǔ)設(shè)施，因此大力推進(jìn)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是加快電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用的緊迫任務(wù)。在充電樁及其附近配套安裝移動(dòng)/分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，能夠緩解電動(dòng)汽車隨機(jī)式充電方式給電網(wǎng)帶來的沖擊，儲(chǔ)能式充電樁系統(tǒng)將在未來充電樁設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。

針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)和充電樁配合的優(yōu)化運(yùn)行問題，現(xiàn)有研究主要關(guān)注如何利用儲(chǔ)能系統(tǒng)降低電動(dòng)汽車充電波動(dòng)。然而，隨著大量電動(dòng)汽車在沒有調(diào)節(jié)和控制的情況下接入電網(wǎng)，可能導(dǎo)致配電網(wǎng)負(fù)荷曲線出現(xiàn)峰峰疊加，導(dǎo)致峰谷差進(jìn)一步擴(kuò)大，線路變壓器負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)加大，充電諧波抑制的研究對(duì)儲(chǔ)能式充電樁與電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的作用和經(jīng)濟(jì)性均不夠顯著。

目前，儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本較高，充放一體式儲(chǔ)能充電樁單獨(dú)進(jìn)行價(jià)格套利的方式難以收回對(duì)儲(chǔ)能的投資成本。而儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)服務(wù)既可以發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)功率快速調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)，又能夠獲得可觀的收益，同時(shí)，通過有序充放電的管理也能夠降低對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性花銷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，提供一種儲(chǔ)能式充電樁結(jié)合實(shí)時(shí)電價(jià)激勵(lì)參與需求側(cè)服務(wù)，并綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)性能表現(xiàn)對(duì)需求側(cè)管理補(bǔ)償?shù)挠绊懀⒌膬?chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化方法。

本發(fā)明公開的一種儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟(1)：初始化

步驟(2)：建立儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化模型

步驟(2-1)：按下式確定目標(biāo)函數(shù)：

表示：儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化模型以最大化效益函數(shù)為目標(biāo)。

步驟(2-2)：確定約束條件

步驟(3)：采用基于原始-對(duì)偶分解的分布式能量聯(lián)合優(yōu)化求解算法求解儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)合運(yùn)行優(yōu)化模型

更進(jìn)一步地，所述步驟(1)包括：

a)導(dǎo)入儲(chǔ)能式充電樁參數(shù)：導(dǎo)入儲(chǔ)能容量、最大充放電功率、初始荷電狀態(tài)等參數(shù)。

b)導(dǎo)入電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)激勵(lì)電價(jià)信息：導(dǎo)入電網(wǎng)進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)激勵(lì)的相關(guān)激勵(lì)因子與電價(jià)信息。

更進(jìn)一步地，所述步驟(2-1)目標(biāo)函數(shù)中，儲(chǔ)能式充電樁效益函數(shù)由加權(quán)的需求側(cè)相應(yīng)收益和儲(chǔ)能式充電樁經(jīng)濟(jì)型消耗組成。儲(chǔ)能式充電樁運(yùn)營(yíng)商根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商需求響應(yīng)電價(jià)的變化，確定儲(chǔ)能式充電樁參與電網(wǎng)需求響應(yīng)的電力調(diào)度和儲(chǔ)能式充電樁充放電調(diào)度如下式所示：