[發明專利]一種考慮需求響應和電動汽車的聯合微電網運行策略

在審

• 申請號: 202011014332.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112202201A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 曹偉;曾憲文;高桂革
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/32;B60L53/64;B60L55/00;G06Q50/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

1.一種考慮需求響應和電動汽車的聯合微電網運行策略，其特征是，包括有以下步驟：

將全天均勻劃分為24個時段，統計獲得各個時段的用戶負荷量和可再生能源發電量；

基于設定的價格彈性系數采用實時電價機制對負荷進行時序上的調整，獲得調整后各個時段的負荷量；

將電動汽車作為移動的分布式電源并入聯合微電網，為聯合微電網反饋電能；

建立聯合微電網模型，以聯合微電網運營成本及電動汽車充電成本最小為目標函數，求解獲得分布式電源的運行計劃及電動汽車的充電計劃。

2.根據權利要求1所述的考慮需求響應和電動汽車的聯合微電網運行策略，其特征是：聯合微電網模型包括有住宅區微電網和工業園區微電網；所述分布式電源包括有風電機組、光伏陣列、儲能單元及電動汽車，還包括有進行供輸電的大電網。

3.根據權利要求2所述的考慮需求響應和電動汽車的聯合微電網運行策略，其特征是，對分布式電源進行建模，具體為：

風電機組：

其中，P_WT為風機的輸出功率，v為實際的風速，v_in為切入風速，v_co為切出風速，v_r為額定風速；

光伏陣列：

光伏陣列的輸出功率取決于電池溫度和太陽輻射的最大功率點(MPP)的情況，光伏陣列的溫度具體為

其中，T_α為環境溫度，G_T為太陽輻射度，T_NOC為正常運行時光伏陣列電池板溫度；

得到光伏陣列的輸出功率為：

式中，P_r為光伏陣列的最大輸出功率，γ為功率-溫度系數，T_r為光伏陣列板的參考溫度。

4.根據權利要求3所述的考慮需求響應和電動汽車的聯合微電網運行策略，其特征是，聯合微電網運營成本包括有：

微電網運行成本的目標函數：

min C₁＝C_Fuel+C_OM+C_GRID+C_DC；

其中，C_Fuel為分布式電燃料消耗成本，K_Fuel為燃料消耗系數；C_OM為分布式電源的運行管理成本，K_OM為運行管理系數；C_GRID為聯合微電網從大電網的功率交互費用，正值代表從大電網購電，負值代表向大電網反向輸電；G_price、P_GRID分別為從大電網購電的電價和從大電網吸收的功率；C_DC為分布式電源的折舊成本，C_dev為分布式電源的安裝成本，r為利率，取0.08，m為分布式電源的使用壽命；P_i為分布式電源i發出的電量；

還包括有污染物處理費用，污染物處理費用的目標函數如下：

式中，C_k為每千克k類污染物的處理費用，單位為元/kg；γ_k、γ_GRIDk分別為柴油發電機和大電網發電時第k類污染物的排放系數，單位g/kWh。

5.根據權利要求4所述的考慮需求響應和電動汽車的聯合微電網運行策略，其特征是，基于設定的價格彈性系數采用實時電價機制對負荷進行時序上的調整具體為：

僅對住宅區微電網進行價格需求響應控制；

建立負荷轉移模型，某個時段的負荷轉入或轉出量同時受到本時段和其他時段電價的影響，定義電價波動引起的用戶對電能需求變化的關系：

式中，ΔL為負荷的變化量；Δp為電價的波動量；E為彈性矩陣；

彈性矩陣如下：

需求響應后各個時段的負荷值如下：

式中，L⁰_t為t時刻的原始負荷，P⁰_t，P⁰_s分別為t時刻和s時刻的原始電價；L_t為t時刻的需求響應后的負荷，P_t，P_s分別為t時刻和s時刻需求響應后的實時電價；

計算實時電價時，以可再生能源利用率最高為目標函數，如下：

式中，P_res(t)為t時刻可再生能源發電功率的總和。