[發明專利]電動公交V2G響應的區域綜合能源系統優化調度方法

在審

• 申請號: 202111517247.7
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114186742A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 范宏;余子淳;王迪威
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26;B60L55/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;徐穎

本發明涉及一種電動公交V2G響應的區域綜合能源系統優化調度方法，根據區域綜合能源系統內的電動公交車運行特性，并對電動公交車進行建模；根據區域綜合能源系統的運行特點設置約束條件，根據區域綜合能源系統總運行成本為目標函數，建立公交車集群充放電、能源耦合設備出力、可再生能源出力、系統購售能協同調度的區域綜合能源系統優化調度模型；在區域綜合能源系統的優化調度模型基礎上，以電負荷波動率最小為目標函數，二次優化周期內電動公交車集群的充放電計劃以及區域綜合能源系統中能源耦合設備出力調度。本發明所提的兩階段調度方法不僅能減小系統的運行成本，還能緩解區域綜合能源系統的用電負荷波動，實現了系統多方面的協同優化。

技術領域

本發明涉及一種能源管理技術，特別涉及一種電動公交V2G響應的區域綜合能源系統優化調度方法。

背景技術

隨著經濟社會的快速發展，近幾年電動公交車以電力代替石油作為其主要動力能源，無碳排放、環境友好等特點，得到了大力的發展。電動公交車作為一種新型的電力負荷，若大規模進行無序充電，必定給配電系統的安全穩定性、經濟性帶來巨大的沖擊。尤其在電網負荷高峰期進行充電，將造成電力負荷的峰上加峰，加大了系統的供電負擔及運行風險。

電動公交車相較于燃油公交車會受到續航里程、充電速率和運營計劃的影響，其行駛計劃和充放電策略則會復雜很多。因此，需要對電動公交車進行分析研究。通過電動公交的充放電行為特性分析，建立模型來電動公交車進行集中規劃管理，使其充電負荷呈現出可控性。同時，隨著電動公交車與電網間功率互動技術的發展研究，電動公交車作為一種移動式儲能接入配電網，通過一定的功率互動響應策略，使其在電網負荷高峰期可以作為一種備用電源向電網輸送電能。隨著電動公交車大規模接入電網后，使電網結構與運行方式變得愈加復雜。

發明內容

針對電動公交車與電網間功率互動，能源綜合管理問題，提出了一種電動公交V2G響應的區域綜合能源系統優化調度方法。

本發明的技術方案為：一種電動公交V2G響應的區域綜合能源系統優化調度方法，根據區域綜合能源系統內的電動公交車運行特性，并對電動公交車進行建模；根據區域綜合能源系統的運行特點設置約束條件，根據區域綜合能源系統總運行成本為目標函數，建立公交車集群充放電、能源耦合設備出力、可再生能源出力、系統購售能協同調度的區域綜合能源系統優化調度模型；在區域綜合能源系統的優化調度模型基礎上，以電負荷波動率最小為目標函數，二次優化周期內電動公交車集群的充放電計劃以及區域綜合能源系統中能源耦合設備出力調度。

進一步，所述電動公交車建模：

一輛電動公交車的能量表達式如下：

E_t+1＝E_t+E_c,t-E_d,t-E_t,t+E_s,t

其中，E_t+1和E_t分別為t+1、t時段電動公交車的蓄電池所擁有的能量；E_c,t、E_d,t、E_t,t和E_s,t分別為t時段電動公交車充電、放電、行駛和停駐的能量變化量；和分別為電動公交車在t時段充電、放電、行駛和停駐的狀態變量，分別為1時表示電動公交車正處于充電、放電、行駛和停駐狀態，其他狀態表示為0；和分別為電動公交車在t時段充電、放電、行駛消耗功率；和為電動公交車的充、放電效率；

電動公交車約束：

SOC_t＝E_t/E_max