[发明专利]基于两阶段的区域电网电动汽车调峰优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于两阶段的区域电网电动汽车调峰优化调度方法，涉及区域智能电网领域。该调度方法根据电动汽车(Electric vehicle,EV)负荷运行特性进行分类，分别建立刚性、可调度、灵活型和智能换电4种EV负荷模型；考虑EV参与调峰的各项成本，基于模糊层次分析法（Fuzzy analytic hierarchy process,FAHP）给出EV调峰定价策略；在第一阶段以负荷峰谷差最小为目标，并在此目标下对EV调峰定价进行决策，以降低电力系统调峰容量调整区域电网负荷分布；在第二阶段依托第一阶段得到的调峰定价曲线，以EV用户充电费用最小为目标安排EV负荷。本发明相比于主流调度策略可以更有效缓解区域电网的调峰压力，降低成本，减少负荷峰谷差，提高风电光伏的消纳水平。

技术领域

本发明涉及区域智能电网领域，具体为一种基于两阶段的区域电网电动汽车调峰优化调度方法。

背景技术

随着“双碳目标”的提出以及新能源大规模并网，电力系统发展面临巨大的挑战。目前我国多地供电形势紧张，电力系统等效负荷峰谷差在逐步增大，调峰压力也越来越大，需在用电高峰期实行错峰用电。EV作为一种新型负荷，具有可调度性和灵活性，既能将EV负荷转移到系统低谷时期，实现削峰填谷，又能通过EV馈电增强系统调峰能力。通过合理的激励引导EV充放电参与系统调峰具有重要意义，但是目前还没有成熟的EV参与调峰定价策略，相应的区域电网优化调度策略也有待进一步研究。因此，亟待建立一种电动汽车参与调峰定价策略的区域电网两阶段优化调度方法。

发明内容

本发明为了解决电力系统等效负荷峰谷差与调峰压力逐步增大、EV参与调峰还没有成熟的定价策略以及EV参与调峰积极性不高的问题，提供了一种基于两阶段的区域电网电动汽车调峰优化调度方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种基于两阶段的区域电网电动汽车调峰优化调度方法，根据电动汽车(Electric vehicle,EV)负荷运行特性进行分类，分别建立刚性、可调度、灵活型和智能换电4种EV负荷模型；考虑EV参与调峰的各项成本，基于模糊层次分析法(Fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)给出EV调峰定价策略；在第一阶段以负荷峰谷差最小为目标，并在此目标下对EV调峰定价进行决策，以降低电力系统调峰容量调整区域电网负荷分布；在第二阶段依托第一阶段得到的调峰定价曲线，以EV用户充电费用最小为目标安排EV负荷。该优化调度方法包括综述为：在对EV负荷进行分类建模的基础上，首先基于模糊层次分析法FAHP，计及各项成本给出EV参与调峰的定价策略及模型；然后利用两阶段优化对区域电网进行优化调度，第一阶段给出定价曲线，第二阶段在定价曲线基础上进行EV调峰优化调度，具体包括如下步骤：

1)将EV负荷分为刚性EV负荷、可调度EV负荷、灵活性EV负荷以及智能换电EV负荷；其中，刚性EV负荷与常规负荷接入电网特性相似，因此将其记为常规负荷；

①可调度EV负荷的数学模型如下：

式中，是在t+1时必须增加的可调度EV负荷，表示t+1时刻增加的负荷，表示t+1时刻减少的负荷；P_c表示可调度EV的充电功率；表示满足条件T₀＝t+1和T_b＞T的可调度EV数量；表示满足条件T₀＝t+1和T_b＜T的可调度EV数量；为满足条件T₁＝t+1或C_b＝C_l的可调度EV数量；表示EV在下一时刻的实际负荷量；

②灵活性EV负荷：