[发明专利]含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法

说明书

本发明是一种含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法，其特点是，首先，构建一种包含电动汽车充电站的社区综合能源系统的物理模型；然后，利用序列运算理论，将原机会约束规划调度模型转化为一个易于求解的混合整数线性规划模型；最后，采用CPLEX求解器求解该双层模型，获得CIES和EVCS的最优调度方案，有效的解决了CIES和EVCS在多方利益相关者情景下的协调调度问题，降低了联合系统的联合运行成本，通过有效引导电动汽车参与需求响应，促进可再生能源的消纳能力，具有方法科学合理、适用性强、效果佳等待优点。

技术领域

本发明涉及综合能源系统经济运行的技术领域，是一种含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法。

背景技术

现有综合能源系统(Integrated Energy System,IES)作为可再生能源的有效载体，可以有效整合各类分布式能源、负载、储能等装置和控制系统，满足用户侧多能源需求。而含电动汽车的社区综合能源系统(community integrated energy system,CIES)作为一种能源互联网的典型示范，将成为未来社区重点发展的新模式。但是，可再生能源固有的波动性和间歇性导致大量可再生能源的浪费，并增加了CIES调度的难度。电动汽车等灵活负载的需求响应已被证明有利于解决可再生能源的不确定性问题。然而，随着电动汽车普及率的不断提高，电动汽车的无序充电行为将不可避免地加剧负荷的波动和电动汽车充电站(electric vehicle charging station,EVCS)的调度难度。因此，通过引导电动汽车充放电以及提供旋转备用服务的行为，积极参与灵活需求响应，对促进可再生能源消纳具有重要意义。

目前针对CIES和EVCS的调度问题，本领域已进行了一些有益的探索。然而，现有方法中很少同时考虑多种可再生能源发电的不确定性，并且以往的工作多关注单一的电力需求响应，对综合需求响应(integrated demand response,IDR)的关注相对较少。据了解，迄今未见对CIES和EVCS在多方利益相关者情景下进行协调调度的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，为更好得解决CIES和EVCS在多方利益相关者情景下的协调调度问题，提供一种科学合理，能够降低联合系统的运行成本，同时有效引导电动汽车参与需求响应，促进可再生能源的消纳能力，适用性强，效果佳的含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法，其特征是，它包括以下步骤：

1)构建上层社区综合能源系统物理模型和优化调度模型

(1)社区综合能源系统(community integrated energy system,CIES)物理模型包括：风机、光伏和储能系统(energy storage system,ESS)联合为用户提供电需求，电锅炉(electric boiler,EB)消纳电源侧提供的部分电能转换成热能，与储热装置(heatstorage device,HSD)联合为用户提供相应的热需求；

①电力需求响应

电力负荷由固定负荷和柔性负荷组成，根据需求响应的特点，电力柔性负荷分为可转移负荷和可中断负荷；

a)可时移的电力负荷

可时移负荷的特征是总耗电量是恒定的，并且消耗时间可灵活改变，用式(1)、式(2)描述:

式中，是已发生时移的电力负荷功率，和是t时段可时移负荷的最大值和最小值；

b)可中断电力负荷

在电力供应不足或电价高的时期，用户可中断部分负荷以缓解电力供应压力，可中断负荷的相关约束用式(3)描述: