[发明专利]一种电动汽车参与公共楼宇常规调峰的用电控制策略方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车参与公共楼宇常规调峰的用电控制策略方法，以公共楼宇的日用功率为基准，将电动汽车的功率作为控制变量建立了电动汽车参与的公共楼宇常规调峰的数学模型；针对该数学模型是一个高维的、多变量的、多约束的复杂优化问题，利用改进的粒子群算法，建立专有的惯性权重方法，提高算法的收敛性能；同时提出基于随机扰动的变异处理的自适应度评价方法，防止算法早熟收敛，对各电动汽车合理分配充放电功率，实现了削峰填谷的目标。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，特别是实现电动汽车参与的公共楼宇常规调峰的用电控制方法。

背景技术

随着国民经济结构性矛盾的日益突出，电网峰谷差随着电网峰值负荷的不断攀升逐步扩大，同时受空调负荷影响，夏季电力供需不平衡矛盾尤其突出，对电力系统的安全与稳定运行造成重大影响。为应对负荷需求的不断增长，国家每年要投入上千亿元建设调峰电厂，单纯依靠不断增加装机容量来满足短暂的高峰用电，只会使发电和供电成本不断上升，社会资源得不到合理的利用。在迎峰度夏期间，政府和电网公司不得不采取有序用电措施来应对短期尖峰问题，但有序用电实施对象主要为工业用户，一定程度上影响经济、社会发展。分析数据显示急剧增长的夏季空调负荷主要来自公共楼宇。

公共楼宇属于民用非生产性负荷，包括写字楼、商场、酒店、医院、政府大楼、居民楼宇等。本文考虑到居民负荷特点：刚性需求、单体容量较小、分散且难以集中控制，故暂不考虑居民负荷等较小负荷，重点研究包括中央空调负荷、照明负荷、电动汽车等多种用电元素的公共楼宇。该类公共楼宇具有一定集中性，调控手段可统一，对社会、生产影响较小，一般影响舒适度，且部分楼宇具备监控条件等特点，具备较大调控潜力。同时研究发现，目前该类公共楼宇用电优化模式主要集中在设备节能改造上，终端用电行为不够合理，楼宇负荷能效水平偏低，以现有自动化水平难以主动配合电网运行，较难满足自身能效优化、电网需求等目标。公共楼宇典型用电设备具有较强互补特性，具有较好负荷自平衡能力，可实现用电模式的优化。电动汽车在受控状态下可以与电网进行能量和信息的双向交互，既可作为负荷，又可作为储能设施，按照电网、楼宇等需求实现有序充放电。因此，对基于电动汽车的公共楼宇用电控制策略的研究是可行且很有必要的。

国外Kejun等以两款电动汽车充电负荷曲线为基础，并分析其对配电网的影响；Putrus G A等分析了电动汽车充放电对配电网在线路负荷率、电压电流谐波、电压偏移、相位平衡等方面的影响。但他们未对V2G模式下的电动汽车的充放电特性进行深入研究，同时对于调控策略的研究不足。国内对电动汽车的研究集中在充放电负荷预测及对配网的影响，对关于公共楼宇不同场景下电动汽车的优化控制策略研究很少。

基于上述原因，本文提出一种电动汽车参与公共楼宇常规调峰的用电控制策略方法。针对电动汽车参与的公共楼宇常规调峰的用电控制策略问题，建立电动汽车控制数学模型；针对该数学模型的复杂度采用改进的只能算法进行策略求解；对粒子群算法进行惯性权重改进以及自适应度改进使得问题能够以合理的速度进行收敛，及时得到较优的控制策略。最后以某时段某宾馆为案例利用MATLAB进行仿真，验证了本文所提出的方法的有效性以及优越性。

发明内容

本发明目的在于弥补现有公共楼宇用电控制方面的不足，提供一种能够快速且稳定的进行公共楼宇用电调节的电动汽车参与公共楼宇常规调峰的用电控制策略方法。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案实现的：

一种电动汽车参与公共楼宇常规调峰的用电控制策略方法，包括以下步骤：

步骤1：针对电动汽车参与的公共楼宇常规调峰问题以电网负荷以及实时电动汽车功率为变量建立用电控制策略数学模型；

步骤2：针对用电策略控制数学模型高维、复杂以及多变量的特征对粒子群算法进行惯性权重改进以及自适度改进；

步骤3：根据实时的电网负荷情况以及楼宇内的电动汽车实际情况采用本算法进行演算得出调峰控制策略进行楼宇用电控制。