[发明专利]考虑电动汽车充电偏好的交直流台区自适应预测调度方法

说明书

本发明涉及一种考虑电动汽车充电偏好的交直流台区自适应预测调度方法，包括以下步骤：步骤1、建立低压柔性互联配电台区模型；步骤2、分别建立了低压柔性互联配电台区日前优化调度模型及基于模型预测控制的低压柔性互联配电台区滚动运行优化调度模型；步骤3、通过构建不可调度、只参与充电调度和可充放电调度三类电动汽车充电偏好的数学模型，建立考虑电动汽车充电偏好的基于自适应模型预测控制的低压柔性互联配电台区滚动优化调度模型并求解得到台区调度结果及充电站各电动汽车充电安排。本发明能够在满足电动汽车充电需求的同时进一步降低直流侧分布式电源出力波动和电动汽车随机接入的影响。

技术领域

本发明属于配电网调度技术领域，涉及一种交直流台区自适应预测调度方法，尤其是一种考虑电动汽车充电偏好的交直流台区自适应预测调度方法.

背景技术

对用户侧DG、储能、EV等灵活性资源的有效统筹与优化，是推动落实2030年前碳达峰、2060年前碳中和和2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25％战略目标的重要手段。然而，风、光等DG出力的波动性特征也给配电系统带来了运行成本增加、电压频繁越限等问题，同时大量EV充电负荷的接入，易与常规负荷用电高峰期重叠，产生台区超载、网损大幅增加等问题。随着主站系统逐步下沉，配电网更多地采用台区本地控制并与主网控制联动，柔性配电台区(flexible low-voltage distribution substation area，FLVDSA)通过低压直流组网，省去了规模化直流型源、荷、储接入的交、直转换环节，便于源、荷、储三者之间的灵活协调。通过对低压柔性互联配电台区进行优化调度，可有效缓解源、荷波动性和不确定性带来的电压越限、三相不平衡、新能源消纳困难等问题，提升台区运行灵活性和清洁能源消纳水平。

交直流柔性配电网的运行优化已有相关研究。现有文献建立了以运行成本最小为目标、以功率平衡、储能充放电次数、变压器负载率等为约束的柔性台区经济调度模型，实现了台区间规模化EV快充负荷的均衡调度。文献[6]建立了日内-日前-实时的多时间尺度低压直流互联配电网经济调度模型，解决了EV快充负荷接入时的重载问题。针对DG与负荷的不确定性问题，现有文献提出了针对孤岛交直流混合微电网的鲁棒优化模型，有效降低了运行成本。现有文献考虑EV用户的偏好、风光的间歇性及EV集群的需求波动，建立了基于多面体不确定性集合的鲁棒优化模型，并采用交替方向乘子法实现分布式求解。模型预测控制(model predictive control，MPC)是一种能够一定程度上削弱源、荷不确定性的闭环优化控制方法，在配电网日内优化调度中具有很强的可行性。现有文献提出了一种多时间尺度的交直流混合微电网优化调度模型，电源、负荷偏差通过日间调度的滚动优化得到有效补偿。现有文献提出了基于MPC的配电网多时间尺度电压优化方法，在慢时间尺度(小时级)调整电容器组与有载调压变压器分接头，在快时间尺度(15min级)调整光伏逆变器与储能。现有文献提出了MPC时域参数自适应调整的滚动优化方法，达到了计算时间与预测信息量的平衡。现有文献提出了基于分布式MPC的多个EV充电站的在线最优充电策略，根据模糊规则将获得的最优调度策略分配给每个充电站的EV。现有文献针对V2G型电动汽车，提出了两种基于MPC的EV充电调度方法，可大幅降低峰值功率及充电成本。现有文献考虑到了EV客户的偏好及EV充电的不确定参数，提出了基于MPC的配电网调度方法。文献采用了一种两阶段优化的并网直流微电网在线调度框架，第一阶段获取电网、储能和充电站的调度计划，第二阶段充电站对各EV进行功率分配。

但是上述基于MPC的调度方法无法根据电动汽车随机接入情况自适应调整控制时域以及控制间隔等MPC参数，同时目前的交直流台区优化调度多未考虑配电网侧的潮流约束，而且粗略地将充电站整体看做不可控的负荷，未能对单辆电动汽车的充电偏好进行细致建模，无法充分挖掘单辆电动汽车的灵活性和可调度潜力。

经检索，未发现与本发明相同或相似的已公开的专利文献。

发明内容