[發(fā)明專利]一種考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法

在審

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• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN110365032A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冉忠;劉文穎;夏鵬;張雨薇;王方雨;張堯翔;許春蕾;榮俊杰;李宛齊;聶雅楠;胡陽;朱麗萍;李瀟;陳鑫鑫;郇悅
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述荷源優(yōu)化控制方法包括以下步驟：

S1：讀取區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行控制參數(shù)；

S2：計(jì)算區(qū)域內(nèi)風(fēng)電受阻量及受阻時(shí)段；

S3：獲取區(qū)域內(nèi)電動(dòng)汽車負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)；

S4：以受阻風(fēng)電消納量最大為目標(biāo)構(gòu)建電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制模型；

S5：利用差分進(jìn)化算法求解模型，得到荷源優(yōu)化后的電動(dòng)汽車日前調(diào)度方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法，其特征在于,所述S1包括以下步驟：

S101：獲取區(qū)域電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S102：獲取區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)常規(guī)電源日前出力計(jì)劃、風(fēng)電日前出力預(yù)測和系統(tǒng)負(fù)荷日前預(yù)測值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法，其特征在于,所述S2包括以下步驟：

S201：計(jì)算風(fēng)電預(yù)測電量；

以風(fēng)電出力預(yù)測曲線P_wf(i)為基礎(chǔ)，積分求取時(shí)段t的風(fēng)電預(yù)測電量

式中：t₀為初始時(shí)段；Δt為時(shí)段步長；

S202：界定風(fēng)電受阻時(shí)間段；

比較風(fēng)電預(yù)測電量和風(fēng)電計(jì)劃電量將次日滿足不等式的T₀個(gè)時(shí)段整體記作風(fēng)電受阻時(shí)期，其余記作非受阻時(shí)期；

S203：計(jì)算風(fēng)電受阻電量；

在風(fēng)電受阻期間的每個(gè)時(shí)段內(nèi)，建立風(fēng)電受阻電量的量化模型如下：

4.對權(quán)利要求1所述的考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S3包括以下步驟：

S301：獲取區(qū)域內(nèi)電動(dòng)汽車數(shù)量N_ev、充放電功率P_G2V、P_V2G和出行規(guī)律等運(yùn)行參數(shù)；

S302：計(jì)算電動(dòng)汽車一天內(nèi)負(fù)荷分布情況。

5.對權(quán)利要求1所述的考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S4包括以下步驟：

構(gòu)建以受阻風(fēng)電消納量最大為目標(biāo)構(gòu)建電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制模型；目標(biāo)函數(shù)為：

式中，ΔT為每個(gè)時(shí)間段持續(xù)時(shí)間(日前尺度分為96個(gè)時(shí)間段，時(shí)間分辨率為15min，即ΔT＝15min)；T_down為下調(diào)峰時(shí)段數(shù)；為風(fēng)電t時(shí)段消納增量；

其中約束條件包含系統(tǒng)功率平衡約束、風(fēng)電出力約束和電動(dòng)汽車充放電約束等

1)系統(tǒng)功率平衡約束

式中：為常規(guī)電源在t時(shí)段的原計(jì)劃有功出力；為常規(guī)電源在t時(shí)段的調(diào)節(jié)功率，為正表示機(jī)組增加出力，為負(fù)表示機(jī)組減小出力；為系統(tǒng)負(fù)荷在t時(shí)段的值；分別為第i輛電動(dòng)汽車在t時(shí)段的充放電功率；表示第i輛電動(dòng)汽車在t時(shí)段內(nèi)充放電狀態(tài)，表示汽車處于充電狀態(tài)，表示汽車處于放電狀態(tài)；N_C為區(qū)域內(nèi)可調(diào)用電動(dòng)汽車數(shù)量；

2)單輛電動(dòng)汽車充放電約束

式中：分別為電動(dòng)汽車充放電功率最大值；

3)電動(dòng)汽車集群約束

0≤N_C≤N_EV (9)

式中：N_EV為區(qū)域內(nèi)電動(dòng)汽車總量；

4)常規(guī)電源運(yùn)行約束

式中：(12)為常規(guī)機(jī)組功率約束；(13)為常規(guī)機(jī)組爬坡約束；(14)為常規(guī)機(jī)組功率調(diào)節(jié)總量約束；(15)為常規(guī)機(jī)組啟停時(shí)間約束約束；為P_gen,max、P_gen,min為常規(guī)機(jī)組j有功出力上下限；為常規(guī)機(jī)組j在從t-1時(shí)段到t時(shí)段允許的最大、最小爬坡率；E_G,max為常規(guī)機(jī)組調(diào)節(jié)電量限制；S為常規(guī)機(jī)組j在t時(shí)段的啟停狀態(tài)變量，表示常規(guī)機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)，表示常規(guī)機(jī)組處于開機(jī)狀態(tài)；和分別為常規(guī)機(jī)組j在時(shí)段t的開機(jī)持續(xù)時(shí)間和關(guān)機(jī)持續(xù)時(shí)間。

6.對權(quán)利要求1所述的考慮電動(dòng)汽車參與風(fēng)電消納的荷源優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S5包括以下步驟：

S501：設(shè)置種群規(guī)模N_P,交叉概率C_R、縮放因子F和迭代次數(shù)λ；

S502：在解空間中隨機(jī)均勻產(chǎn)生M個(gè)個(gè)體，每個(gè)個(gè)體由n維向量組成，其中常規(guī)機(jī)組的有功出力、風(fēng)電調(diào)度出力為連續(xù)變量，電動(dòng)汽車負(fù)荷充放電狀態(tài)為離散變量，并計(jì)算每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度f_i,j(0)；

S503：在第g代迭代中，從種群中隨機(jī)選擇3個(gè)個(gè)體X_p1(g)、X_p2(g)、X_p3(g)，且p1≠p2≠p3≠i，生成變異向量H_i(g)＝X_p1(g)+F·(X_p2(g)-X_p3(g))；

S504：隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)[0,1]之間的數(shù)，若小于交叉概率C_R，則試驗(yàn)個(gè)體取h_i,j(g)；若大于交叉概率C_R，則試驗(yàn)個(gè)體取x_i,j(g)；

S505：通過對上一代群體進(jìn)行變異、交叉操作，產(chǎn)生新一代種群；

S506：判斷是否達(dá)到迭代次數(shù)，若是，則終止進(jìn)化，輸出最佳個(gè)體作為最優(yōu)解輸出；若否，則轉(zhuǎn)到S503繼續(xù)進(jìn)行迭代；

S507：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，制定電動(dòng)汽車日前優(yōu)化調(diào)度方案。