[發(fā)明專利]一種計及電動汽車的微電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210431143.2
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114884133B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘崇超;秦建華;李悅;李天奇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/46;H02J3/32;H02J3/38;H02J3/14;G06F30/20
• 代理公司: 北京惠科金知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11981
• 代理人: 袁曉哲

1.一種計及電動汽車的微電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法包括：

建立微電網(wǎng)系統(tǒng)中所包含的各個設(shè)備的出力模型；所述各個設(shè)備的出力模型包括：風(fēng)力發(fā)電機的出力模型、光伏陣列的出力模型、儲能設(shè)備的出力模型、電動汽車充放電模型以及電池損耗模型；

基于所述各個設(shè)備的出力模型建立以電動汽車用戶充電費用最小、微電網(wǎng)綜合運營管理費用最小以及聯(lián)絡(luò)線功率峰谷差最小為目標(biāo)的多目標(biāo)經(jīng)濟調(diào)度模型；

建立各個設(shè)備正常工作狀況下的約束條件；所述約束條件包括：功率平衡約束、風(fēng)力發(fā)電機出力約束、光伏陣列出力約束、儲能設(shè)備放電唯一性約束、儲能設(shè)備充放電功率約束、儲能設(shè)備容量狀態(tài)約束、電網(wǎng)購售電唯一性約束、電動汽車的充放電狀態(tài)唯一性約束、電動汽車充放電功率約束、電動汽車容量約束、電動汽車不可調(diào)度時段約束以及電動汽車優(yōu)化前后充電電量一致性約束；

確定所述多目標(biāo)經(jīng)濟調(diào)度模型中各個目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重大小，并進行線性加權(quán)，構(gòu)造新的目標(biāo)函數(shù)；

設(shè)置無序充電方案、有序充電方案以及V2G方案三種充電方案；

基于所述各個設(shè)備正常工作狀況下的約束條件對所述新的目標(biāo)函數(shù)進行求解，得到充電站中的充放電狀態(tài)、充放電功率、儲能設(shè)備的充放電狀態(tài)以及功率；

比較不同充電方案各個目標(biāo)函數(shù)的變化狀況，確定最優(yōu)充電方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及電動汽車的微電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機的出力模型的表達式如下：

其中，P_WT,i表示風(fēng)力機組的發(fā)電量；P_WT表示風(fēng)力發(fā)電機組的額定功率；v_i表示i時刻的實際風(fēng)速；vⁱⁿ表示切入風(fēng)速；v^out表示切出風(fēng)速；v⁰表示額定風(fēng)速；

所述光伏陣列的出力模型的表達式如下：

T_S(t)＝T_amd(t)+0.0138(1+0.031T_amd(t))(1-0.042V(t))G_S(t)

其中，K為功率溫度系數(shù)；P_PV(t)為t時刻光伏陣列的實際輸出功率；P_{pv_rated}為標(biāo)準(zhǔn)額定條件下光伏陣列的最大功率；G_S(t)為t時刻的實際光照強度；G_STC為標(biāo)準(zhǔn)額定條件下光照輻射密度，取值為1kW·h/m²；T_STC為額定環(huán)境溫度，取值為298K；T_S(t)為t時刻電池板實際溫度；T_amd(t)為t時刻實際環(huán)境溫度；

所述儲能設(shè)備的出力模型的表達式如下：

所述儲能設(shè)備的出力模型中包括：儲能設(shè)備容量、儲能設(shè)備的荷電狀態(tài)以及荷電量；

所述儲能設(shè)備容量用C表示；

所述儲能設(shè)備的荷電狀態(tài)的表達式為：

C_remain為剩余電量，C_battery為總?cè)萘?，I為放電電流；

所述荷電量的表達式如下：

Q(t+1)＝Q(t)×(1-α)+Snj_{bat_char}(t)×P(t)

Q(t+1)＝Q(t)×(1-α)-Snj_{bat_dischar}(t)×P(t)

其中，Q(t+1)表示下一時刻的荷電量，Q(t)表示當(dāng)前時刻的荷電量，α表示儲能設(shè)備的自耗系數(shù)，Snj_{bat_char}(t)和Snj_{bat_dischar}(t)分別表示t時刻儲能設(shè)備的充電狀態(tài)和放電狀態(tài)，P(t)表示儲能設(shè)備的充放電功率；

電動汽車充放電模型的表達式如下：

當(dāng)電動汽車處于充電狀態(tài)時表達式如下：

E_EV(t+1)＝E_EV(t)×(1-α)+Snj_char(t)×P_{EV_char}(t)×η_char

當(dāng)電動汽車處于放電狀態(tài)時表達式如下：

其中，E_EV表示在某個時刻的電量，α表示自耗系數(shù)，P_{EV_char}、P_{EV_dischar}分別為充放電功率，η_char、η_dischar分別為充放電效率，Snj_char、Snj_dischar分別表示某時刻的充放電狀態(tài)；

電池損耗模型的表達式如下：

其中，L＝aD^-b，L表示電池的循環(huán)次數(shù)，K_{EV_b}表示在放電深度為D時的電池損耗成本，b為常數(shù)，k為比例系數(shù)，C_{EV_battery}表示電池成本。