[發明專利]一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法

在審

• 申請號: 201811286087.8
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109242216A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 蔣哲;張冰;李文博;陳博;邢魯華;李智;張鵬飛;趙光鋒;麻常輝;李山;楊冬;王亮;周寧;趙康;張丹丹;馬琳琳;武誠;張磊;馬歡;李明
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

1.一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，包括以下步驟：

將各時段電動汽車換電站的剩余電量作為決策變量，各時段風電場的實際功率和實際換電需求作為隨機變量，構建協同調度模型；

基于各時段電動汽車換電站的換電需求和風電功率的預測值，以虛擬電廠的未被滿足換電指標、棄風電量指標和發電計劃跟蹤指標實現的概率最大化作為協同調度模型的優化目標，計算得到各時段換電站與風電場的協同調度策略。

2.根據權利要求1所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，所述協同調度模型為：

式中，lexmin{·}為按照字典序最小化目標向量；P_r{·}為運行指標實現的概率；P_δ分別為未被滿足換電指標、棄風電量指標和發電計劃跟蹤指標實現概率的目標值；Nt為劃分的時段數；Δt為單位時段長度；為t時段未被滿足的換電量；Q_ds為虛擬電廠的日未被滿足換電量的上限；為t時段的棄風功率，N_τ為日內優化決策的時段數，Δτ為日內優化決策的單位時段長度，為第t個小時內第τ個時段的棄風功率；Q_ws為虛擬電廠的日棄風電量的上限；為t時段的風電場的實際功率；為t時段電動汽車換電站的充放電功率，充電為正，放電為負；為t時段的虛擬電廠的發電計劃；δ為功率偏差的相對誤差絕對值的允許范圍；為分別為第i個運行指標實現的概率偏離其目標值的負偏差和正偏差，均為非負數；Q^t為t時段電動汽車換電站的剩余電量；為t時段的實際換電需求；g(·)≤0為約束條件。

3.根據權利要求2所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，所述約束條件包括電動汽車換電站容量約束、電動汽車換電站在決策周期內的電量約束、電動汽車換電站電量爬坡約束和電動汽車零排放約束。

4.根據權利要求3所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，所述電動汽車換電站容量約束為：

Q^min≤Q^t≤Q_EVB

式中，Q^min為電動汽車換電站的最低剩余電量；Q_EVB為電動汽車換電站電池系統的額定容量。

5.根據權利要求3所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，所述電動汽車換電站在決策周期末的電量約束為：

式中，Q^end為決策周期末要求的最低剩余電量。

6.根據權利要求3所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，所述電動汽車換電站電量爬坡約束為：

式中，η_c、η_d為分別為電動汽車換電站的充電、放電效率；為電動汽車換電站的最大放電功率；為電動汽車換電站的在t時段的最大充電功率。

7.根據權利要求3所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，所述電動汽車零排放約束為：

式中，為電動汽車換電站的最大充電功率。

8.根據權利要求2所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，利用蒙特卡洛模擬與遺傳算法相結合的方法求解所述協同調度模型。

9.根據權利要求8所述的一種虛擬電廠中風電場和電動汽車換電站的協同調度方法，其特征是，求解所述協同調度模型的具體過程為：

將協同調度模型的時段按照小時進行劃分，在求解各指標的概率值時，將每個小時進行進一步劃分為N_τ個時段；

根據風電功率、換電需求的預測值和預測誤差的概率分布，生成m組換電需求和風電出力的隨機樣本；

計算每組樣本的未被滿足換電量、棄風電量和充放電功率；

根據大數定律，在m足夠大時，計算各指標滿足的概率。