当前位置: 首页 > 专利查询>武汉大学专利>正文

一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度方法及系统技术方案

技术编号:12420676 阅读:75 留言:0更新日期:2015-12-02 15:50
一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度方法及系统,将电动汽车作为分布式储能装置参与优化调度,集中控制器与各电动汽车充电站分别连接有双向通信线路,配电网络与外部网络的连接线路上安装监测装置,该监测装置与虚拟发电厂的集中控制器连接,用于测量配电网与外部电网的功率交换值;集中控制器获取风力发电功率实时值、光伏发电功率实时值和配电网与外部电网的功率交换值,建立功率优化调度模型并求解电动汽车进行充放电时的单位功率价格,向各电动汽车充电站发送该价格,配电网络范围内接受该价格的电动汽车接入电动汽车充电站,作为分布式储能装置提供储能。本发明专利技术能极大促进分布式电源的发展和利用以及电动汽车的利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于配电运行领域,特别涉及一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度方法及系统
技术介绍
大量以清洁和可再生能源为一次能源的分布式电源接入电力系统运行是未来电网发展的必然趋势,这些分布式发电的接入可缓解传统化石能源发电造成的环境污染问题。目前虚拟发电厂模式是公认的应对高渗透率分布式电源接入运行最有效模式和手段之一,该模式是利用先进的通信与控制技术,协调控制散布在配电网网络中的多个分布式电源、分布式储能和用户需求响应(三者统称为分布式资源),使得它们的行为对电网而言表现为一个整体发电厂,向电网提供电压支撑、频率调节、拥塞管理等辅助服务。当前,分布式电源的类型主要包括光伏发电和风力发电,但以太阳能光伏发电和风力发电为代表的分布式发电的输出功率具有较大的波动性,给配电网的继电保护设置、电压管理和电能质量管理等造成的不利的影响。为平抑这种功率波动,配电网中需要安装一定容量的储能装置,但专门集中式的储能装置价格昂贵,运行维护成本较高,这种方法的应用范围有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度方法及系统。本专利技术技术方案一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度方法,所述虚拟发电厂包括多个散布在配电网络的分布式电源和集中控制器,所述分布式电源的类型包括光伏发电和风力发电,将电动汽车作为分布式储能装置参与优化调度,集中控制器与各电动汽车充电站分别连接有双向通信线路,配电网络与外部网络的连接线路上安装监测装置,该监测装置与虚拟发电厂的集中控制器连接,用于测量配电网与外部电网的功率交换值Ppw;虚拟发电厂优化调度控制过程包括如下步骤,步骤1,当虚拟发电厂的当前调度时间段开始时,集中控制器获取风力发电功率实时值Pwd、光伏发电功率实时值Ppv和配电网与外部电网的功率交换值P pw;步骤2,集中控制器建立功率优化调度模型如下,以配电网运行成本最小为优化目标F,目标函数为:F = min (Ppw X C (Ppw) +Ppv X C (Ppv) +Pwd X C (Pwd) +Pvg X C (Pvg) -Pld X C (Pld))式中,F为优化目标,Ppw为配电网与外部电网的功率交换实时值,Pvg为需要的储能装置充电功率,Pld为负荷取用功率值;C(P pw)、C(Ppv)、C(Pwd)、C(Pvg)和C(Pld)分别为外部电网供电实时电价、光伏发电单位功率成本、风力发电单位功率成本、电动汽车进行充放电时的单位功率价格和负荷取用单位功率价格;优化调度满足如下约束条件:ηX Pvginin ( IPvgI 彡 ηΧ PvginaxO ^ η ^ nmaxPpw+Pwd+Pvg+Ppv= P id式中,n为接入电动汽车数量,11_为配电网所在区域内电动汽车的最大数量,PvglH11JB P vgl_分别为单个电动汽车充放电的功率最小值和最大值;步骤3,集中控制器求解步骤2所建功率优化调度模型,得到电动汽车进行充放电时的单位功率价格C(Pvg);步骤4,集中控制器向各电动汽车充电站发送单位功率价格C(Pvg),配电网络范围内接受该价格的电动汽车接入电动汽车充电站,作为分布式储能装置提供储能。而且,所述调度时间段是将一天的时间根据调度的需要划分为若干段。而且,步骤4完成后,等待新的调度时间段开始再返回步骤I。本专利技术还相应提供一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度系统,所述虚拟发电厂包括多个散布在配电网络的分布式电源和集中控制器,所述分布式电源的类型包括光伏发电和风力发电,将电动汽车作为分布式储能装置参与优化调度,集中控制器与各电动汽车充电站分别连接有双向通信线路,配电网络与外部网络的连接线路上安装监测装置,该监测装置与虚拟发电厂的集中控制器连接,用于测量配电网与外部电网的功率交换值Ppw;集中控制器包括如下申旲块,实时功率接收模块,用于当虚拟发电厂的当前调度时间段开始时,获取风力发电功率实时值Pwd、光伏发电功率实时值Ppv和配电网与外部电网的功率交换值P pw;优化模型建立模块,用于建立功率优化调度模型如下,以配电网运行成本最小为优化目标F,目标函数为:F = min (Ppw X C (Ppw) +Ppv X C (Ppv) +Pwd X C (Pwd) +Pvg X C (Pvg) -Pld X C (Pld))式中,F为优化目标,Ppw为配电网与外部电网的功率交换实时值,Pvg为需要的储能装置充电功率,Pld为负荷取用功率值;C(P pw)、C(Ppv)、C(Pwd)、C(Pvg)和C(Pld)分别为外部电网供电实时电价、光伏发电单位功率成本、风力发电单位功率成本、电动汽车进行充放电时的单位功率价格和负荷取用单位功率价格;优化调度满足如下约束条件:ηX Pvginin ( PvJ 彡 nX PvginaxΟ^η^Ξ nmaxPpw+Pwd+Pvg+Ppv= P id式中,n为接入电动汽车数量,11_为配电网所在区域内电动汽车的最大数量,PvglH11JB P vgl_分别为单个电动汽车充放电的功率最小值和最大值;单位功率价格获取模块,用于求解功率优化调度模型,得到电动汽车进行充放电时的单位功率价格C(Pvg);价格发布模块,用于向各电动汽车充电站发送单位功率价格C(Pvg),配电网络范围内接受该价格的电动汽车接入电动汽车充电站,作为分布式储能装置提供储能。而且,所述调度时间段是将一天的时间根据调度的需要划分为若干段。而且,价格发布模块在向各电动汽车充电站发送单位功率价格完成后,等待新的调度时间段开始再命令实时功率接收模块工作。本专利技术通过虚拟发电厂确定电动汽车参与配电网优化调度的电价后,电动汽车提供其存储容量参与配电网的有功功率调度,平抑波动性分布式电源的功率输出,使得配电网运行成本最小。可在发挥分布式电源发电经济效益的同时,利用大量电动汽车汇聚成为储能装置来平抑分布式电源的功率波动,提高配电网运行经济性,进一步提高了分布式电源的利用效率。本专利技术对于提高虚拟发电厂的实用化水平、进一步发挥电动汽车作为分布式储能给电力系统带来的诸多效益具有重要理论和实用价值。【附图说明】图1是本专利技术实施例的结构示意图。图2是本专利技术实施例的流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术实施例的目的、技术方案、优点更加清晰,下面将结合本专利技术实施例和附图来介绍本专利技术的技术方案。本专利技术考虑到电动汽车在世界范围日益普及,它所携带的各种类型的电池既可接入电网充电,此时作为负荷使用,同时也可以将存储的电能向电网放电,此时作为电源使用,可以看到电动汽车的电池可看作是一个容量较小的储能装置。因此,若能设计一种基于虚拟发电厂模式的配电网优化调度策略,在充分发挥分布式电源发电经济效益的同时,将大量电动汽车视为分布式储能装置,将其汇聚后成为容量较大的储能,用于平抑分布式发电输出功率的波动性,在外部电网电价较高时放电,在外部电网电价较低时充电,当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电动汽车的虚拟发电厂优化调度方法,所述虚拟发电厂包括多个散布在配电网络的分布式电源和集中控制器,所述分布式电源的类型包括光伏发电和风力发电,其特征在于:将电动汽车作为分布式储能装置参与优化调度,集中控制器与各电动汽车充电站分别连接有双向通信线路,配电网络与外部网络的连接线路上安装监测装置,该监测装置与虚拟发电厂的集中控制器连接,用于测量配电网与外部电网的功率交换值Ppw;虚拟发电厂优化调度控制过程包括如下步骤,步骤1,当虚拟发电厂的当前调度时间段开始时,集中控制器获取风力发电功率实时值Pwd、光伏发电功率实时值Ppv和配电网与外部电网的功率交换值Ppw;步骤2,集中控制器建立功率优化调度模型如下,以配电网运行成本最小为优化目标F,目标函数为:F=min(Ppw×C(Ppw)+Ppv×C(Ppv)+Pwd×C(Pwd)+Pvg×C(Pvg)‑Pld×C(Pld))式中,F为优化目标,Ppw为配电网与外部电网的功率交换实时值,Pvg为需要的储能装置充电功率,Pld为负荷取用功率值;C(Ppw)、C(Ppv)、C(Pwd)、C(Pvg)和C(Pld)分别为外部电网供电实时电价、光伏发电单位功率成本、风力发电单位功率成本、电动汽车进行充放电时的单位功率价格和负荷取用单位功率价格;优化调度满足如下约束条件:n×|Pvg,min|≤|Pvg|≤n×|Pvg,max|0≤n≤nmaxPpw+Pwd+Pvg+Ppv=Pld式中,n为接入电动汽车数量,nmax为配电网所在区域内电动汽车的最大数量,Pvg,min和Pvg,max分别为单个电动汽车充放电的功率最小值和最大值;步骤3,集中控制器求解步骤2所建功率优化调度模型,得到电动汽车进行充放电时的单位功率价格C(Pvg);步骤4,集中控制器向各电动汽车充电站发送单位功率价格C(Pvg),配电网络范围内接受该价格的电动汽车接入电动汽车充电站,作为分布式储能装置提供储能。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:乐健周武柳永妍刘开培
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1