[發(fā)明專(zhuān)利]一種電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110442863.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113141020B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛萌;李蓓;吳紅蕊;李相俊;靳文濤;馬會(huì)萌;閆濤;王上行;徐少華;吳盛軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/32
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/32
• 代理公司: 北京中巡通大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 齊書(shū)田

1.一種電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能參與調(diào)峰輔助服務(wù)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取各電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)狀態(tài)信息、車(chē)主提供的信息、儲(chǔ)能需求方提供的調(diào)峰需求；所述車(chē)主提供的信息包括：預(yù)計(jì)離開(kāi)時(shí)間、離開(kāi)時(shí)車(chē)主期望的SOC值區(qū)間；

根據(jù)收集到的各電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)狀態(tài)信息、車(chē)主提供的信息，對(duì)目標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)群根據(jù)SOC值進(jìn)行分類(lèi)聚合，獲得聚合后的電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能；

對(duì)于聚合后的電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能，建立參與調(diào)峰輔助服務(wù)的調(diào)度安排模型；

基于建立的參與調(diào)峰輔助服務(wù)的調(diào)度安排模型和儲(chǔ)能需求方提供的調(diào)峰需求，確定每類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能最終的放電時(shí)間段；

所述根據(jù)收集到的各電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)狀態(tài)信息、車(chē)主提供的信息，對(duì)目標(biāo)電動(dòng)汽車(chē)群根據(jù)SOC值進(jìn)行分類(lèi)聚合，獲得聚合后的電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能的步驟，具體包括：

建立電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能的放電模型；

將電動(dòng)汽車(chē)群根據(jù)SOC值分類(lèi)聚合成等效集中虛擬儲(chǔ)能；

所述建立電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能的放電模型的步驟，具體包括：

建立放電模型：

t時(shí)刻的SOC_t值計(jì)算公式為：

式中：SOC₀為電動(dòng)汽車(chē)最初時(shí)刻的SOC值；P_d為t到t-1時(shí)段間的放電功率；η_d為放電效率；Δt為放電的一個(gè)持續(xù)時(shí)段；E_bat為電動(dòng)汽車(chē)的額定容量；

建立約束條件：

電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能的約束條件包括SOC約束和放電約束；

SOC約束條件為：SOC_min≤SOC_i≤SOC_max(2)

式中：SOC_min和SOC_max分別為電動(dòng)汽車(chē)電池荷電狀態(tài)下限、上限；

放電約束條件為：0≤P_d≤P_dmax(3)

式中：P_dmax為電動(dòng)汽車(chē)最大放電功率；

所述將電動(dòng)汽車(chē)群根據(jù)SOC值分類(lèi)聚合成等效集中虛擬儲(chǔ)能的步驟，具體包括：

首先根據(jù)SOC值不同，將電動(dòng)汽車(chē)群分為以下三類(lèi)：[75％—85％)、[85％—95％)、[95％—100％]；在每一類(lèi)里，根據(jù)車(chē)主輸入的結(jié)束服務(wù)后的期望SOC值分為以下三類(lèi)：[65％—75％)、[75％—85％)、[85％—95％]；獲得電動(dòng)汽車(chē)群分類(lèi)；

采用各個(gè)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能的額定功率和SOC值來(lái)共同確定其放電功率，具體確定方式如下：

式中:P_r為電動(dòng)汽車(chē)的額定功率；P_id為電動(dòng)汽車(chē)i的放電功率；P_alld為調(diào)度需求的總放電功率；N為總的電動(dòng)汽車(chē)個(gè)數(shù)；f_d(x)為電動(dòng)汽車(chē)的放電SOC函數(shù)；

根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)情況，聚合每一類(lèi)中的各個(gè)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能，得到等效集中額定功率、等效集中額定容量和等效集中放電效率，各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能中各個(gè)虛擬儲(chǔ)能的功率采用式(4)進(jìn)行分配；

所述對(duì)于聚合后的電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能，建立參與調(diào)峰輔助服務(wù)的調(diào)度安排模型的步驟，具體包括：

基于電網(wǎng)負(fù)荷方差最小建立調(diào)峰效果目標(biāo)函數(shù)：

式中：D₁(i)為經(jīng)過(guò)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)峰后第i個(gè)時(shí)間段的負(fù)荷值，i＝1,2,···,n_p，其中將一天化為n_p個(gè)相等時(shí)間段；

利用電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰輔助服務(wù)，滿足電網(wǎng)負(fù)荷方差最小；

所述調(diào)峰效果目標(biāo)函數(shù)具有以下約束條件：

(1)負(fù)荷值約束

式中：D₀(i)為第i個(gè)時(shí)間段的預(yù)測(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)，為已知值；T_start、P(d)分別為電動(dòng)汽車(chē)放電起始時(shí)間和放電功率；

(2)時(shí)序約束

式中：T_stop為每次放電的結(jié)束時(shí)間；

(3)電動(dòng)汽車(chē)放電電流約束

式中：I_d為電動(dòng)汽車(chē)放電電流，且I_d≥0；I_in為最大放電電流；U_EV為放電過(guò)程電池的電壓；E_bat為電動(dòng)汽車(chē)額定容量；

(4)電動(dòng)汽車(chē)放電功率約束

0≤P_d≤min(P_f,U_EV×I_d,P_dr)

其中，P_f為放電閾值；P_dr為電動(dòng)汽車(chē)放電的額定功率；

(5)電池可用容量約束

每輛電動(dòng)汽車(chē)參與虛擬儲(chǔ)能可用容量E_a為:

其中，E_b為電動(dòng)汽車(chē)的剩余電量；SOC_L為電動(dòng)汽車(chē)行駛所耗電量對(duì)應(yīng)的SOC值；SOC_r為電動(dòng)汽車(chē)行駛而保留的最小SOC值；

(6)歷史信用評(píng)價(jià)分

參加過(guò)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能服務(wù)的車(chē)輛會(huì)在每次服務(wù)完成之后獲得評(píng)價(jià)分，計(jì)算公式為：

式中：t_act為電動(dòng)汽車(chē)實(shí)際離開(kāi)時(shí)間，t_exp為電動(dòng)汽車(chē)規(guī)定離開(kāi)時(shí)間，t_all為電動(dòng)汽車(chē)規(guī)定總放電時(shí)間；

所述基于建立的參與調(diào)峰輔助服務(wù)的調(diào)度安排模型和儲(chǔ)能需求方提供的調(diào)峰需求，確定每類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能最終的放電時(shí)間段的步驟，具體包括：

由等效集中虛擬儲(chǔ)能的額定容量E_allbat和等效集中虛擬儲(chǔ)能的額定功率P_allbat計(jì)算出總的放電時(shí)間為：

T＝E_allbat/P_allbat

根據(jù)儲(chǔ)能需求方提供的調(diào)峰需求，獲得下一日電網(wǎng)負(fù)荷曲線，找出下一日電網(wǎng)負(fù)荷曲線中24h內(nèi)的負(fù)荷高峰值，并在最高處作水平線L；從負(fù)荷高峰值處出發(fā)，設(shè)定步長(zhǎng)ΔM向上移動(dòng)，水平線L與預(yù)測(cè)的電網(wǎng)負(fù)荷曲線交于兩點(diǎn)，實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離；將測(cè)出的兩點(diǎn)距離與放電時(shí)間T相比：若相等，則區(qū)域時(shí)段為電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)合理的放電區(qū)域；若不相等，則將L繼續(xù)以步長(zhǎng)ΔM向上移動(dòng)，直至兩者距離相等，確定每類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)最終的放電時(shí)間段。