[发明专利]一种电动汽车参与发电与备用市场的联合调度优化方法

权利要求书

1.一种电动汽车参与发电与备用市场的联合调度优化方法，其特征在于，所述方法包括：

构建以电动汽车收益最大化为目标的优化模型；

其中所述优化模型包括电动汽车同时参与日前发电市场与备用市场，所述备用市场收益包括确定性的日前备用容量收益和不确定性的备用电量收益，实现电动汽车同时参与日前发电市场与备用市场的联合调度优化；

所述优化模型的表达式如下：

max G＝π_cu+π_cd+π_eu+π_ed-b_grid    (1)

其中，G为电动汽车的总收益；π_cu、π_cd、π_eu、π_ed分别为上备用容量收益、下备用容量收益、上备用电量收益、下备用电量收益；b_grid为电动汽车参与发电市场的电量费支出；

对时间轴离散化，将一个调度周期T分割为n个长度为Δt的时段，冻结Δt内电动汽车功率的时变性，则式(1)可分解为如下的式(2)：

其中，k为第k个时段；v(k)表示第k个时段EV是否接入电网的(0，1)整数变量，v(k)＝1表示在线，v(k)＝0表示离线；分别表示上、下备用容量是否发生调用的(0，1)整数变量，1表示发生调用，0表示未发生调用；P_cu、P_cd分别为上、下备用容量，P_eu、P_ed分别为上、下备用电量；λ_cu、λ_cd分别为上、下备用容量价格；λ_eu、λ_ed分别为上、下备用电量价格；λ_e为电量价格；P为电动汽车的充/放电功率；

电动汽车的充/放电功率约束为：

其中，P_L.max、P_G.max分别为电动汽车的最大充电功率和最大放电功率；

电动汽车的电池容量约束为：

0≤E(k)≤E_max    (5)

其中，E(k)为第k个时段起始点电动汽车的实时电量，E(k)关于P(k)的时变函数如式(6)所示；E_max为电动汽车的电池容量；E_start为电动汽车的起始电量；k_start为电动汽车入网的时刻；

电动汽车的充电需求约束为：

E(k)≥E_min(k),k_startk≤k_end                   (7)

其中，E_min为电动汽车的最低电量约束；k_end为离网时刻；E_exp为电动汽车离网时的期望电量；

电动汽车的上、下备用容量约束为：

0≤P_cu(k)≤P_cu.max(k)                 (9)

0≤P_cd(k)≤P_cd.max(k)                (10)

其中，P_cu.max(k)和P_cd.max(k)分别为第k个时段电动汽车上备用容量和下备用容量的最大值，表达式如下：

其中，P_G.max+P(k)为功率边界的影响；E(k)–E_min(k+1)为第k个时段内的最大可放电量，(E(k)–E_min(k+1))/Δt+P(k)则为考虑当前工况下电动汽车的可放电量潜力，反映出电量边界的影响；E_min(k)为第k个时段起始点电池的最低电量约束；

电动汽车的上、下备用电量约束为：

0≤P_eu(k)≤P_cu.max(k)             (13)

0≤P_ed(k)≤P_cd.max(k)             (14)

所述优化模型的求解方法包括：

在日前阶段，不考虑备用容量发生调用，对式(2)进行优化求解；

得到EV的最优充/放电功率作为日前初始充/放电策略p_ori；

计算初始充/放电策略下电动汽车的日前备用容量收益π_ori；

在实时阶段，假设时段j发生备用缺额事件，电动汽车的备用容量被调用，将此时段j电动汽车的充放电策略表示为p_dispatch，此时段电动汽车的备用电量收益为π_dispatch；

在时段1至时段j-1的充/放电策略已按p_ori执行，依据备用市场的调度规则约束，一个调度周期内不考虑后续时段电动汽车的备用容量被再次调用，按式(15)优化时段j后续时段的充/放电策略，将时段j+1至时段T/Δt的充/放电策略记为p_latter；