[發明專利]一種計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法

在審

• 申請號: 202011125344.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112347615A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 劉一欣;吳國誠;郭力;胡代豪;倪籌帷
• 申請（專利權）人: 天津大學;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/00;H02J3/46;G06F111/06;G06F111/04;G06F111/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張建中

本發明公開了一種計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法，建立道路交通網絡模型、電動汽車的行駛速度及路徑模型及電動汽車出行時間模型，基于該三個模型建立快充一體站的充電負荷模型；基于該充電負荷模型，采用不確定集表征光伏出力以及配電網內原有負荷的范圍，以快充一體站所屬的配電網整體運行成本最小為目標函數，設置約束條件建立快充一體站的配電網魯棒優化調度模型；將該模型分解為主問題模型和子問題模型；通過在調度周期內優化光伏出力和原有負荷選取區間邊界值的時段總數，得到配電網潮流運行的最惡劣場景；采用列約束生成算法求解主問題模型和子問題模型的最優解。本發明可調靈活地實現不確定環境下快充電站儲能系統的決策。

技術領域

本發明涉及一種光儲快充一體站的配電網調度方法，特別涉及一種計及光儲快充一 體站的配電網混合優化調度方法。

背景技術

目前，電動汽車(Electric Vehicles，EV)作為新一代的綠色交通工具，在減少汽車尾氣排放、緩解能源危機等方面具有巨大的優勢和潛能。充電負荷在配電網中的滲透 率大幅度提高，充電負荷的不確定性，特別是快充負荷所具備的間歇性和隨機性，使配 電系統的可靠經濟運行面臨一定程度的風險。為了盡量減少快充負荷對配電系統的沖擊， 如何對快充負荷進行詳細建模以及充電負荷接入配電網中的優化調度方法成為關鍵。

目前，大部分文獻基于時間和空間兩個維度開展電動汽車充電負荷建模研究。有的 采用概率分布函數得到電動汽車開始充電時刻、日行駛里程，并通過充電過程的充電功率和充電時間，采用蒙特卡洛模擬方法得到電動汽車充電負荷；有的采用排隊論的方法 對高速公路充電站出入流量進行建模，進而得到充電站內的充電負荷。以上兩種方法均 從時間維度著手開展研究，但作為一種可移動負荷，電動汽車充電負荷特性與用戶出行 行為、電池續航能力、交通網絡拓撲和流量等因素密切相關，需綜合考慮交通網和配電 網的耦合影響。有的采用起止點(Origin-Destination，OD)分析法，通過已有的交通 數據在相關軟件上反推得到用于模擬車輛行駛路徑的OD矩陣，進而基于路徑最短原則確 定電動汽車的行駛行為，但忽略了路網流量對行駛時間的影響，可能導致得到的出行路 徑具有很高的時間成本，且電動汽車能耗模型較為簡單。為了更真實地模擬用戶在路網 中的駕駛行為，應綜合考慮交通道路模型、電動汽車模型及用戶出行等因素對充電負荷 分布的影響，進而準確刻畫不同空間位置充電站充電負荷的時空分布特性。

另一方面，為了減少電動汽車充電負荷對配電網的沖擊，眾多學者在電網中通過引 入分布式發電技術消納電動汽車充電負荷。有的在充電站內引入光伏和儲能系統，并搭建了以降低購電費用和蓄電池組循環電量等多目標的優化調度模型，但研究對象僅針對含光伏和儲能的充電站，未考慮含光儲充電站調度對配電網的影響。有的建立了在考慮 接入電網約束條件下，以負荷波動最小、開再生能源利用率最大和車主收益最大的多目 標優化調度模型，并運用改進的變閾值優化算法協調電動汽車與微網之間的能量交換， 但未考慮電動汽車充電負荷波動的隨機性會對配電網產生的影響問題。有的以路網“均 衡模型”規劃電動汽車用戶出行路徑，搭建了耦合交通系統的配電網魯棒調度模型，但 未考慮充電負荷時序變化對配電網調度的影響。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種計及光儲快充一體站的配電網 混合優化調度方法。