[發(fā)明專利]一種基于區(qū)域充電調(diào)度的虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011441523.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112531701A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙建立;張少迪;鞠晨;鄭慶榮;高志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司;上海電器科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28
• 代理公司: 上海璀匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31367
• 代理人: 王文穎

1.一種基于區(qū)域充電調(diào)度的虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)采集層，用于采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的充電負(fù)荷信息及除充電負(fù)荷信息外的其他負(fù)荷信息；

優(yōu)化控制層，通過優(yōu)化控制方法獲得虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量與功率優(yōu)化值，其中，優(yōu)化控制方法包括以下步驟：

步驟1、利用數(shù)據(jù)采集層上傳的充電負(fù)荷信息以及其他負(fù)荷信息獲得區(qū)域分布的初始充電負(fù)荷；

步驟2、計(jì)算可減少的充電負(fù)荷，作為初始值輸入虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)，初始化虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定功率與容量；

步驟3、以充電負(fù)荷的時(shí)空不均衡性最小化為內(nèi)層優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)開始內(nèi)層優(yōu)化，內(nèi)層優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)如下式所示：

式中，minf為內(nèi)層優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)；F_{time_uti}為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)充電站點(diǎn)的時(shí)間利用率；F_{spa_uti}為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)充電站點(diǎn)的空間利用率；M為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)需要充電的車輛總數(shù)；N為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的充電站點(diǎn)數(shù)量；C_n為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)第n個(gè)充電站點(diǎn)的充電樁的數(shù)量；P_m為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)第m輛需要充電的車輛的充電功率；x_mni為三維決策矩陣，表示i時(shí)刻第m輛需要充電的車輛在第n個(gè)充電站點(diǎn)的充電決策變量，x_mni∈{0,1}；

步驟4、以虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的收益最大化為外層優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)開始外層優(yōu)化，外層優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)如下式所示：

i.e.l_IC(i)≤l_IC

式中，maxF為外層優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)；C_resv為虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)因提供備用容量而獲得的備用容量費(fèi)；C_sub為虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)參與需求響應(yīng)的填谷活動(dòng)而獲得的激勵(lì)或補(bǔ)貼；C_pun為虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)未能按照合同要求執(zhí)行負(fù)荷提升而產(chǎn)生的罰金；C_ele為虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)中為電動(dòng)汽車充電所支付的電費(fèi)；A為電網(wǎng)為備用容量提供的備用容量費(fèi)單價(jià)；a_(i)為用戶在電力市場中簽訂的i時(shí)刻每小時(shí)提升單位負(fù)荷而獲得的激勵(lì)補(bǔ)貼單價(jià)；b_(i)為i時(shí)刻未提升的單位負(fù)荷需要支付的罰金單價(jià)；l_IC為虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的定容值，是虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大備用容量；l_0(i)和l_(i)分別為i時(shí)刻響應(yīng)前后的充電負(fù)荷；l_IC(i)為填谷合同要求的i時(shí)刻的負(fù)荷提升量；ρ_(i)為i時(shí)刻電價(jià)數(shù)據(jù)；

步驟5、循環(huán)步驟3及步驟4，更新虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量與功率優(yōu)化值，直至滿足終止條件，并輸出虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量與功率優(yōu)化值的最優(yōu)解；

調(diào)度交易層，虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)優(yōu)化控制層獲得的容量與功率優(yōu)化值與電力交易中心簽訂合同，并根據(jù)合同執(zhí)行充電負(fù)荷的調(diào)整計(jì)劃。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)域充電調(diào)度的虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集層利用充電信息設(shè)施采集模塊獲得所述充電負(fù)荷信息；所述數(shù)據(jù)采集層利用其他信息負(fù)荷采集模塊獲得所述他負(fù)荷信息。