[发明专利]一种参与电网调峰调频的电动汽车集群充电协同调度方法

说明书

本发明公开了一种参与电网调峰调频的电动汽车集群充电协同调度方法及系统，所述调度方法根据电动汽车集群调度约束条件和参与电网调峰调频的电动汽车集群的充电约束条件，以集群充电功率为决策变量，确定使上层优化目标函数最优的电动汽车的集群调度计划；根据电动汽车集群中各电动汽车的充电计划约束条件，制定电动汽车集群中各电动汽车的充电计划，使下层优化目标函数最优。本发明考虑日前调度、调频容量、调频功率三者之间相互作用，通过上下层协调控制，实现电网调峰调频效益最大化的电动汽车集群充电优化方法，实现电动汽车的合理的充电调度，使其既能满足电动汽车本身出行和充电需求，又能更好地服务于电网日前经济调度和调频辅助服务。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电能量管理技术领域，特别是涉及一种参与电网调峰调频的电动汽车集群充电协同调度方法。

背景技术

电动汽车的规模化发展所带来的充电负荷可能会给电网带来巨大压力和负荷峰值增长，通过引入电动汽车相关的负荷需求响应是应对大量电动汽车并网充电的有效手段。通过引导电动汽车有序充电，整体充电负荷可以实现电网削峰填谷的效果，同时，利用电动汽车的储能特性还可为电网提供调频和旋转备用等辅助服务。电力系统的平衡资源可分为频率控制备用(frequency contain-mentreserve，FCR)、频率恢复备用(frequencyrestorationreserve，FRR)两大类，后者又分为自动FRR(automatic FRR，aFRR)和手动FRR(manualFRR，mFRR)。FCR属于一次调频，能保证系统频率稳定在额定频率的±0.1Hz内，能在1分钟内响应，分为正常运行频率控制储备(frequency containmentreservefor normal operation，FCR-N)和扰动运行频率控制储备(frequency containmentreserve fordisturbances，FCR-D)。aFRR主要通过自动发电控制实现，可在5分钟内响应；mFRR是可在15分钟内响应的备用服务。电动汽车参与电网调峰调频对提高电网运行经济安全性、缓解发电机组调峰调频压力、减少电网配置旋转备用投资等方面均有重大意义。在此背景下，研究既能满足电动汽车本身出行和充电需求，又能更好地服务于电网日前经济调度和调频辅助服务的电动汽车集群充电优化方法，对于提升电动汽车并网效益具有重要价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种参与电网调峰调频的电动汽车集群充电协同调度方法，以实现电动汽车的合理的充电调度，使其既能满足电动汽车本身出行和充电需求，又能更好地服务于电网日前经济调度和调频辅助服务。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种参与电网调峰调频的电动汽车集群充电协同调度方法，所述调度方法包括如下步骤：

根据选定区域的电动汽车和充电设置，生成电动汽车集群数据；

根据所述电动汽车集群数据，确定参与电网调峰调频的电动汽车集群的充电约束条件和电动汽车集群调度约束条件；

根据所述电动汽车集群数据，建立以集群充电功率对电网调峰调频效益最大化为目标的上层优化目标函数；

根据电动汽车集群调度约束条件和参与电网调峰调频的电动汽车集群的充电约束条件，以集群充电功率为决策变量，确定使上层优化目标函数最优的电动汽车的集群调度计划；

建立以电动汽车集群的实际调度结果与所述集群调度计划的差值最小化为目标的下层优化目标函数；

根据电动汽车集群中各电动汽车的充电计划约束条件，制定所述电动汽车集群中各电动汽车的充电计划，使所述下层优化目标函数最优。

可选的，所述参与电网调峰调频的电动汽车集群的充电约束条件包括：单辆电动汽车充电功率与其所属电动汽车集群的充电功率配合约束和单辆电动汽车的充电功率约束；

充电功率配合约束为：