电动汽车参与电力系统的优化调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车参与电力系统的优化调度方法, 包括如下步骤：首先, 建立计及电动汽车代理商参与系统优化调度的数学模型和电动汽车代理商的充电需求模型；根据电动汽车代理商和电力公司分别对电动汽车参与系统优化调度为电力公司带来的收益和电动汽车代理可能遭受的损失的估计, 分别确定报价并不断调整修正，直到达成一致。本发明专利技术的优化调度方法可缓和系统负荷的峰谷差, 减少系统运行成本, 电动汽车代理商和电力系统调度均可以获得收益，达到双赢的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种, 包括如下步骤：首先, 建立计及电动汽车代理商参与系统优化调度的数学模型和电动汽车代理商的充电需求模型；根据电动汽车代理商和电力公司分别对电动汽车参与系统优化调度为电力公司带来的收益和电动汽车代理可能遭受的损失的估计, 分别确定报价并不断调整修正，直到达成一致。本专利技术的优化调度方法可缓和系统负荷的峰谷差, 减少系统运行成本, 电动汽车代理商和电力系统调度均可以获得收益，达到双赢的目的。【专利说明】
本专利技术涉及一种计及，属于电动汽车和电 力系统调度的互动
。
技术介绍
化石能源危机、气候变暖等一系列全球性问题促使电力系统向低排放、低能耗的 方向发展。在发电侧，通过逐步淘汰高耗能机组和发展风力发电、太阳能光伏发电等可再 生能源来降低碳排放，采用热电联产实现能量的循环利用等来提高能源利用效率。在负荷 侦Ij，通过引入智能家居、智能负荷等概念来改善电能利用效率；其中，电动汽车（Electric Vehicle，简写为EV)作为替代传统化石燃料汽车的新型汽车，在节能减排方面具有明显优 势。此外，EV具有比较灵活的调度性能，可以参与电力系统优化调度，改善系统运行的经 济性。在上述背景下，本专利技术针对EV通过代理商参与电力系统日前优化调度问题，研宄 EV代理商与电力公司的谈判策略。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，是在满足电动汽车用户充电需求的前提下，代理商 调度电动汽车负荷参与电力系统调度的优化，与电力系统调度的谈判机制和谈判策略。 本专利技术的一种，包括以下步骤： (1)确定EV代理商初始报价 EV代理商根据EV充电模型制定EV充电计划，作为初始计划上报给电力 调度中心，同时申报代理商可以参与调度的EV负荷限值ΔΡ^_(α，〇和，为保证 调度后不同EV用户的充电协议仍然能得到满足，EV代理商在所有调度时段的总购电量需 保持不变，约束为式（1): 【权利要求】1. 一种，其特征在于包括以下步骤： (1) 确定EV代理商初始报价 EV代理商根据EV充电模型制定EV充电计划，作为初始计划上报给电力调度 中心，同时申报代理商可以参与调度的EV负荷限值^&-(?，〇和，为保证调度 后不同EV用户的充电协议仍然能得到满足，EV代理商在所有调度时段的总购电量需保持 不变，约束为式（1):结合（1)，EV代理商在T1时段内减少或增加的充电负荷总量等于在T2时段内增加或 减少的充电负荷总量，TlgT，T2eT;设电力公司和EV代理商的谈判价格为单位调整电量的 价格，EV代理商a的收益REVA(a)为谈判获得的收益与参与调度产生的额外运行成本之差， 即：式中：Abid(a)为代理商a的报价，As(t)为电力公司在t时段的报价； 假设EV代理商a期望的最低收益和期望的最高收益所对应的单位电量调整价格分别 为XMd，min(a)和Xbid，max(a);其中，Abidmin(a)为EV代理商估计的调度单位EV充电电量的 额外成本和期望的最小收益之和，Abid，_ (a)与EV代理商预计的参与系统调度对系统运行 成本减少的贡献和EV代理商期望获得的效用有关，可由式（3)计算：式中：A^c(…和△色(《,〇分别为EV代理商a估计的总减少运行成本和系统在t时段需 要的调整电量； T?(a)为EV代理商a期望获得的效用占总减少运行成本的系数； EV代理商a在第一次报价时会选择最高报价Abid，max(a);若未能与电力公司达成一 致，则逐渐降低谈判报价，直至与电力公司达成协议或达到最低报价Abidmin(a)为止；采 用线性报价策略，假设谈判最大回合数为K_，EV代理商a在第k轮的谈判出价4,(0为：(2) 电力公司确定初始报价 电力公司根据和^得到各时段期望的负荷调度量△咬(0和通过调 度EV负荷可以减少的系统运行成本ACe，其中△咬(0可由式（5)计算：通过计算ACjP 电力公司可以求得调度EV充电负荷可能获得的最大效用和调 度的负荷总量，则电力公司报价的最大值Asbid，_和最小值Asbid，min可分别由式（6)和（7) 得到：式中：Jrmax和Jrmin分别为电力公司期望获得的最大和最小效用占总可减少运行成 本的系数； 电力公司在第一次报价时会申报最低的价格Xsbid，min;若未能与EV代理商达成一致， 或在t时段达成一致的EV代理商所提供的EV充电负荷调整量还达不到〃V⑴，电力公司 会逐渐提高谈判报价，直至达到最高报价A81^_或已达成一致的EV代理商所提供的调 整负荷量满足△校(〇的需求；采用线性报价策略，在第k轮的谈判出价:(3)报价调整修正 在谈判过程中，EV代理商a可以根据估计的报价曲线和电力公司实际报价的差别，修 正对电力公司调度需求和收益的预测：式中：(?)、4⑷和:分别为代理商a估计的电力公司第k轮的报价、估计的 电力公司期望获得的最大和最小的效用占总可减少运行成本的系数； 当电力公司第k轮的实际报价高于EV代理商a的预期值，表明EV代理商低估了EV充 电负荷调度对电力公司的总效用，则代理商可以考虑减少报价的让步幅度，反之亦然；此 夕卜，代理商a也可以根据代理商和电力公司的报价差调整让步策略，当报价相差较大时适 当提高让步幅度，反之亦然；结合电力公司第k轮的报价信息和式（4)，EV代理商a 在第k+1轮调整后的谈判报价4=⑷可根据式（1〇)_(12)得到；式中：￡l(a，k)和e2(a，k)分别为EV代理商对第k轮电力公司报价与代理商预期报 价偏差的调整系数和第k轮电力公司报价与代理商报价差值的调整系数，分别可由（11) 和（12)计算得到； 电力公司也会根据各EV代理商的报价调整自身的报价策略；考虑到多个EV代理商的 竞争关系，报价最低的代理商会最早与电力公司达成协议，对成交价格和电力公司调整报 价策略的影响最大；因此，考虑当代理商的最低报价与电力公司报价之差较大时，适当提 高让步幅度，反之亦然；结合式（8)，电力公司第k+1轮调整后的谈判报价4^^可根据式 (13)-(14)得到：式中：〇 (k)为电力公司对第k轮所有EV代理商的报价与电力公司报价差值的调整系 数，可由（14)计算得出；（4)EV代理商与电力公司谈判流程 根据3. 1-3. 3节的初始报价策略和报价调整策略，EV代理商和电力公司可以通过报 价-学习-调整的方式，针对EV充电负荷的调度达成一致。在进行第k轮谈判时，所有 NA个EV代理商同时向电力公司提交第k轮的报价，电力公司也同时给出第k轮的报 价;当EV代理商a在第k轮申报的价格4_⑷不高于电力公司提供的价格|时， 电力公司会考虑是否调度代理商a的EV充电负荷；若多个代理商的报价均不高于电力公司 报价时，电力公司有权决定是否调度某个或某些EV代理商的充电负荷；若电力公司决定采 用代理商a的EV参与调度，最终和代理商a成交的价格⑷为双方报价的均值，即：电力公司对代理商a所辖的EV充电负荷的调度需要通过优化实现，优化模型为 (1)-(8)，在目标函数中需要增加支付给代理商a的调度费用CA(a，k)，其可通过式（16)计 算：电力公司求解出E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车参与电力系统的优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：(1)确定EV代理商初始报价EV代理商根据EV充电模型制定EV充电计划,作为初始计划上报给电力调度中心，同时申报代理商可以参与调度的EV负荷限值和为保证调度后不同EV用户的充电协议仍然能得到满足,EV代理商在所有调度时段的总购电量需保持不变，约束为式(1):Σt=1TΔPCH-(a,t)=Σt=1TΔPCH+(a,t)---(1)]]>结合(1),EV代理商在T1时段内减少或增加的充电负荷总量等于在T2时段内增加或减少的充电负荷总量,设电力公司和EV代理商的谈判价格为单位调整电量的价格,EV代理商a的收益REVA(a)为谈判获得的收益与参与调度产生的额外运行成本之差,即:REVA(a)=λbid(a)2Σt=1T(ΔPCH+(a,t)+ΔPCH-(a,t))-Σt=1TλS(t)(ΔPCH+(a,t)-ΔPCH-(a,t))---(2)]]>式中:λbid(a)为代理商a的报价，λS(t)为电力公司在t时段的报价；假设EV代理商a期望的最低收益和期望的最高收益所对应的单位电量调整价格分别为λbid,min(a)和λbid,max(a)；其中,λbid,min(a)为EV代理商估计的调度单位EV充电电量的额外成本和期望的最小收益之和,λbid,max(a)与EV代理商预计的参与系统调度对系统运行成本减少的贡献和EV代理商期望获得的效用有关,可由式(3)计算：λbid,max(a)=γex(a)ΔC~G(a)12Σt=1T|ΔP~D(a,t)|---(3)]]>式中:和分别为EV代理商a估计的总减少运行成本和系统在t时段需要的调整电量；γex(a)为EV代理商a期望获得的效用占总减少运行成本的系数；EV代理商a在第一次报价时会选择最高报价λbid,max(a)；若未能与电力公司达成一致,则逐渐降低谈判报价,直至与电力公司达成协议或达到最低报价λbid,min(a)为止；采用线性报价策略，假设谈判最大回合数为Kmax,EV代理商a在第k轮的谈判出价为:λbidk(a)=λbid,max(a)-k-1Kmax-1(λbid,max(a)-λbid,min(a))---(4)]]>(2)电力公司确定初始报价电力公司根据和得到各时段期望的负荷调度量和通过调度EV负荷可以减少的系统运行成本ΔCG,其中可由式(5)计算：ΔPD⊕(t)=Σa=1NA(ΔPCH+(a,t)-ΔPCH-(a,t))---(5)]]>通过计算ΔCG和电力公司可以求得调度EV充电负荷可能获得的最大效用和调度的负荷总量,则电力公司报价的最大值λSbid,max和最小值λSbid,min可分别由式(6)和(7)得到：λSbid,max=πmaxΔCG12Σt=1T|ΔPD⊕(t)|---(6)]]>λSbid,min=πminΔCG12Σt=1T|ΔPD⊕(t)|---(7)]]>式中:πmax和πmin分别为电力公司期望获得的最大和最小效用占总可减少运行成本的系数；电力公司在第一次报价时会申报最低的价格λSbid,min；若未能与EV代理商达成一致,或在t时段达成一致的EV代理商所提供的EV充电负荷调整量还达不到电力公司会逐渐提高谈判报价,直至达到最高报价λSbid,max或已达成一致的EV代理商所提供的调整负荷量满足的需求；采用线性报价策略,在第k轮的谈判出价为:λSbidk=λSbid,min+k-1Kmax-1(λSbid,max-λSbid,min)---(8)]]>(3)报价调整修正在谈判过程中,EV代理商a可以根据估计的报价曲线和电力公司实际报价的差别,修正对电力公司调度需求和收益的预测：λ~Sbidk(a)=ΔC~G(a)12Σt=1T|ΔP~D(a,t)|(π~min(a)+k-1Kmax-1(π~max(a)-π~min(a))---(9)]]>式中:和分别为代理商a估计的电力公司第k轮的报价、估计的电力公司期望获得的最大和最小的效用占总可减少运行成本的系数；当电力公司第k轮的实际报价...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡信，刘伟佳，袁军，文福拴，李波，吕浩华，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电动汽车服务分公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33