[发明专利]一种基于可调度能力的电动汽车实时控制方法

摘要

一种基于可调度能力的电动汽车实时控制方法，本发明在概念的基础上，提出了一种对微电网中电动汽车的充放电功率进行实时分配的方法。该方法该综合考虑EV历史充电行为以及当前的入网信息，建立了EV可调度能力分析模型；结合EV电池损耗程度、充放电迫切程度、反向充电能力以及信用度四项评价指标，确定EV可调度能力的优先调度权，结合个采样周期内功率补偿需求，制定广义的功率分配准则。为了充分体现调度优先权的合理性，本发明在每个采样周期设定SA阈值，当优先调度权取值大于所设阈值时，系统对其重新进行功率分配。本发明实现对电动汽车的优化运行的实时控制、改善系统的负荷特性、减小微电网运行的总成本。

主权项

1.一种基于可调度能力的电动汽车实时控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：以Δt为采样周期长度，对整个优化时域T＝{1,2,3,...,K}进行采样，对于任意采样点有t∈T，其中K为采样点总数；S2：令初始采样点t＝1为电动汽车接入充电设施的时段；S3：采集第t个采样点供需两侧的信息；S4：建立电动汽车EV可调度能力综合评估模型，即SA综合评估模型；从局域配电网的电能公共服务平台获取第l辆电动汽车的历史入网信息及此次入网信息，l＝1,2,...,n，综合评估得到电动汽车l可调度能力建立SA综合评估模型的步骤如下：S41：读入当前车辆的信息，确定每一个采样点处电动汽车需要保持的荷电状态：式中，为电动汽车l在采样周期Δt内需要保持的荷电状态；T_out，l表示电动汽车预期离网时间；S_E，l表示电动汽车l在第t个采样点结束时需要达到的荷电状态；P_c,l、η_c,l分别表示电动汽车l的额定充电功率和充电效率；T_m,l表示电动汽车接入电网的持续时间T_sy,l＝T_out,l‑T_in,l内所包含的采样点集；S_EV,min表示电动汽车l入网期间需要保持的最小荷电状态；S42：其次确定每一采样点处系统能量补偿需求量和补偿需求状态，补偿需求量为：P_com(t)＝P_W(t)+P_PV(t)‑L_B(t)  (2)补偿状态为：式中，P_com(t)、φ(t)分别表示采样点t处系统所需功率补偿量；P_W(t)、P_PV(t)和L_B(t)分别表示采样点t处的风机、光伏出力和常规负荷，φ_G2V、φ_V2G分别表示系统处于充电、放电补偿需求状态，且φ_V2G＝φ_G2V＝1，φ_V2Gφ_G2V＝0；S43：选取SA评估指标，建立SA评估体系；选出四项评估指标，设由评估指标所组成的初始决策矩阵表示为：Q＝(q_lj)_n×4，其中，j＝1,2,3,4，四项评估指标包括逆向指标：电动汽车l电池的损耗程度q_l1和充电迫切程度q_l2；正向指标：EV反向供电能力q_l3和EV用户信用度q_l4；电动汽车l电池损耗程度q_l1以及充电迫切程度q_l2的属性值分别表示如下：其中：式中，ν_Tem,l表示温度加速因数；为电动汽车的电池初始荷电状态S_0,l对电池容量衰减的加速因数；Δ_DOD,i表示电池放电深度DOD_i对容量衰减的加速因数；Y_cyc,l表示电动汽车l的历史充放电循环次数，Tem_0,l表示电动汽车l入网时的环境温度；式中，φ_G2V表示系统是否需要充电补偿的状态，“是”为1，“否”0；S_l(t‑1)表示第t‑1个采样点电动汽车的SOC；EV反向供电能力q_l3以及EV用户信用度q_l4的属性值分别表示如下：式中，X表示一定时间周期内第l辆EV参与调度的总次数；分别表示第x次参与调度的起始时间和预期离网时间；表示第x次参与调度时离开电网的时间；因此，由式(10)可知，对于第x次参与调度时，电动汽车的离网时间越接近预期离网时间电动汽车信用度越大，当电动汽车在完成调度后离网时，信用度为1；S44：执行SA综合评估方法，过程如下：对各指标属性值：q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4进行无量纲化处理；处理后的评估矩阵记为：D＝(d_lj)_n×4，其中：式中，d_lj为无量纲化处理后电动汽车l的第j个指标的属性值；对于正项指标q_l3和q_l4，表示第j个指标的最大值；对于逆向指标q_l1和q_l2，表示第j个指标的最小值；ξ_j表示q_lj与之差绝对值的最大值：分别采用层次分析法、标准差和平均值最大化方法确定评估指标q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4的主、客观权重w_Sj、w_Oj，层次分析法AHP是一种主观赋权法，利用AHP确定四个指标的主观权重时，首先将四个评估指标q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4作为AHP的准则层，其次通过主观衡定四个指标q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4的重要性来构造准则层的判断矩阵，最后经过一致性检验便可确定四个评估指标的主观权重；标准差和平均值最大化方法是一种客观赋权法，通过比较四个评估指标q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4属性值的变化程度来确定客观权重，变化程度越高则客观权重越大，反之越小；将四个评估指标q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4的主客观权重分别组成向量w_S、w_O，根据乘法组合法融合得出四个评估指标q_l1、q_l2、q_l3以及q_l4综合权重系数：进而得出接入局域配电网电动汽车l的SA的值S5：根据第t个采样点所有入网的电动汽车的可调度能力，确定该采样周期内的入网车辆的调度优先权，并制定电动汽车的功率广义分配准则；S6：根据第t个采样点处的所有入网EV的可调度能力，确定该采样周期内的入网车辆的SA阈值；S7：根据系统功率补偿需求量，考虑步骤S6中的入网车辆SA阈值，修正电动汽车的功率实时分配准则；S8：t≥K时，即完成该采样时间内的电动汽车的功率分配，t＜K时，t＝t+1,转至S3，继续对下一个采样周期进行新的功率分配。