[發明專利]一種電動汽車虛擬電廠多時間尺度響應能力評估模型構建方法

有效

• 申請號: 201910429139.0
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110378548B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 周宇;胡衛豐;胥崢;張亞朋;張嘉睿
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司;國家電網有限公司;天津大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

本發明公開了一種電動汽車虛擬電廠多時間尺度響應能力評估模型構建方法，該方法在充分考慮EVs評估過程中包括SOC與充放電狀態在內的時序狀態的基礎上，提煉出不同響應方式下的四種典型情景，分析連續時間斷面下單體EV功率約束與可用容量，提出單體電動汽車單一和連續時間斷面響應能力評估模型。并在此基礎上提出了包含日前和日內修正的EVPP多時間尺度響應能力評估模型：在日前利用EVs狀態預測數據對EVPP日前響應能力進行評估；在日內根據一種綜合考慮響應時間裕度和荷電狀態裕度指標的EVPP調控策略確定具體調控結果，進而對日前響應能力評估結果進行修正，在有效跟蹤系統調控目標的同時實現EVPP響應能力動態更新。

技術領域

本發明涉及電力調度領域，具體涉及一種電動汽車虛擬電廠多時間尺度響應能力評估模型構建方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，我國對能源的需求與日俱增，但化石能源日趨枯竭，核能發展受到限制，以煤炭、石油為主要能量來源的傳統發電模式正面臨資源緊缺、氣候變暖以及環境污染等一系列問題。此外，生態環境的日益惡化，用戶對電能質量的要求越來越高，使得可再生能源的開發和利用逐漸成為社會可持續發展的必由之路。近年來，間歇性可再生能源發電技術的大規模應用給電力系統的安全高效運行帶來了前所未有的不確定性。源側功率輸出的波動性需要配置大容量的旋轉備用機組來平衡。這不僅給電力企業的建設及運營帶來了高昂成本，且由于響應速度滯后無法有效保障系統功率快速平衡的需求，無論是系統經濟性還是安全性均受到嚴峻挑戰。

電動汽車(Electric Vehicle，EV)規模化普及是實現交通低碳化發展的重要途徑，因其節能、零排放的優勢，在世界范圍內受到廣泛關注。根據工業和信息化部發布的電動汽車發展戰略研究報告，預計到2030年我國電動汽車保有量將達到6000萬輛，電動汽車高峰負荷充電將達479GW，其容量具備與電力系統進行V2G(Vehicle-to-Grid)互動的潛力。EVs電池賦予其靈活的功率雙向調節特性，一方面可通過改變其充放電狀態，平抑可再生能源功率波動，為電力系統提供輔助服務；另一方面可接受直接控制或者權衡激勵電價的吸引力來決定是否參與V2G響應，以獲取一定的經濟收益。為參與系統優化運行，電動汽車虛擬電廠(Electric Vehicle Virtual Power plant,EVPP)負責聚合某一區域內的EVs，同時對其充放電過程進行統一管理，從而為分散且容量小的EVs參與電力系統優化調度提供了一種途徑。

目前已有大量文獻針對EVPP響應能力評估展開研究，上述針對EVPP響應能力評估的研究還有待進一步深入：1)只考慮了某一時間斷面響應功率約束，忽略了EVPP在評估時段內連續時間斷面可用響應容量的變化；2)忽略了EVPP響應系統調度命令后時序狀態(荷電狀態(State of Charge,SOC)與充放電狀態)對變化響應能力的影響，且該響應能力與EVPP的調度策略息息相關。

發明內容

本發明的目的在于提出一種電動汽車虛擬電廠多時間尺度響應能力評估模型，該方法在充分考慮EVs評估過程中包括SOC與充放電狀態在內的時序狀態的基礎上，提煉出不同響應方式下的四種典型情景，分析連續時間斷面下單體EV功率約束與可用容量，提出單體電動汽車單一和連續時間斷面響應能力評估模型。并在此基礎上提出了包含日前和日內修正的EVPP多時間尺度響應能力評估模型：在日前利用EVs狀態預測數據對EVPP日前響應能力進行評估；在日內根據一種綜合考慮響應時間裕度和荷電狀態裕度指標的EVPP調控策略確定具體調控結果，進而對日前響應能力評估結果進行修正，在有效跟蹤系統調控目標的同時實現EVPP響應能力動態更新。

本發明具體為一種電動汽車虛擬電廠多時間尺度響應能力評估模型構建方法，該方法包括以下步驟：

(1)考慮包含荷電狀態與充放電狀態在內的電動汽車時序狀態，構建單一和連續時間斷面單體電動汽車響應能力模型；