[发明专利]一种电动汽车集群负荷响应能力评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种电动汽车集群负荷响应能力评估方法。

背景技术

电动汽车的普及是实现未来交通低碳化发展的重要途径之一，根据工业和信息化部发布的电动汽车发展战略研究报告，预计到2030年，我国电动汽车保有量将达到6000万辆，其总耗电量预计高达1350亿千瓦时，约占全国用电量的1.3％，如此大规模的电动汽车接入，对电力系统中某些薄弱环节产生安全性无疑是一种考验。

在电价等措施的激励下，电动汽车可采用无控充电、有序充电以及智能充电等充电模式，以实现充电功率在时间尺度上的变换(如削峰填谷效应等)，或在紧急情况下，根据系统需求向系统反馈电能，辅助系统运行。

在V2G的控制下，电动汽车既可以作为系统的负荷，又可以作为储能设备和分布式电源，成为一种不可或缺的协助电力系统运行的积极参与者。例如，家用车辆在停车状态下，往往采用单相充电桩以慢充方式充电，能够进行充放电控制。

针对电动汽车接入电网，各国学者已展开了大量研究，其中一些研究在考虑用户出行习惯的基础上，提出了电动汽车充电负荷预测模型；一些则通过对电动汽车的充电过程进行有效控制，来寻找电动汽车作为需求侧响应资源的可行性。

鉴于目前缺乏有效评估大规模电动汽车群体系统V2G无功响应的能力的。因此，需要提供一种技术方案来满足现有技术的需要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电动汽车集群负荷响应能力评估方法,包括如下步骤:

A.确定电动汽车的视在功率；

B.确定所述电动汽车充电的开始时间；

C.确定所述电动汽车开始充电前的电池状态；

D.判定所述电动汽车的响应状态；

E.构建能效电厂模型。

步骤A包括以下步骤：

A1.获取电动汽车的功率控制过程；

A2.设计有功充放电模型和无功充放电模型；

A3.确定电动汽车的视在功率S_i,t。

按下式计算视在功率S_i,t：

式中，P_i,t为充电桩以放电为参考方向的有功功率，Q_i,t为充电桩以发出无功为参考方向的无功功率，j为虚数单位，为功率因数角。

步骤B包括以下步骤：

B1.获取基础数据；

B2.确定所述电动汽车的充电方式；

B3.确定所述电动汽车的开始充电时间t_i,sc。

基础数据包括：电动汽车的类型，电动汽车的开始出行时间t_i,s的概率分布和电动汽车的结束出行时间t_i,f的概率分布。

充电方式包括：无序充电和智能充电方式。

在无序充电时，充电时间t_i,sc与出行结束时间t_i,f间的关系如下式所示：

t_i,sc＝t_i,f；

在智能充电时，充电时间t_i,sc的概率分布如下式所示：

式中，μ_sc为概率分布的平均值，σ_sc为概率分布的标准差。

步骤C包括：

C1.获取基础数据；

C2.确定所述电动汽车充电开始前的电池状态SOC_i,0。

基础数据包括：电池容量Q_i,e的概率分布，每公里电池能耗C_i,e的概率分布，日行驶距离d_i的概率分布和完成充电时状态δ_i的概率分布。

按下式计算电池状态SOC_i,0：

步骤D包括以下步骤：

D1.获取基础数据；

D2.确定充放电过程中电池状态SOC_i,t；

D3.确定响应状态σ_i,t。

基础数据包括：电池状态期望值S_i,e的概率分布。

按下式计算电池状态SOC_i,t：