一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，通过对发电功率以及负载消耗功率的在线收集，判断其功率状态；通过不同系统需求的判定，判断电动汽车是否需要参与能量调度；通过量化电动汽车储能电池的效益，与当地的实时电价结合比较，判断电动汽车的参与程度；进而对系统能量进行基于经济性优化的调度。本发明专利技术可对V2G微网系统进行相应的能量调度，在保证系统可靠性的前提下，对其经济性进行优化，以获得更好的经济效益。

An Energy Control Method for V2G Microgrid Considering Economic Optimization

The invention discloses an energy control method for V2G micro-grid considering economic optimization, which judges the power state of electric vehicle by collecting power generated and load consumed on-line; judges whether electric vehicle needs to participate in energy dispatch by judging the demand of different systems; judges electric vehicle by quantifying the benefit of electric vehicle energy storage battery and comparing it with local real-time electricity price. The degree of participation of automobiles and the dispatch of system energy based on economic optimization. The invention can dispatch the corresponding energy of the V2G microgrid system, optimize its economy on the premise of ensuring the reliability of the system, so as to obtain better economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法
本专利技术涉及一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，属于微网光伏系统监控

技术介绍
微网系统，是指由发电装置、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行，是智能电网的重要组成部分。近年来，随着能源问题以及环境问题的日益突出，微网技术作为缓解能源压力的一大主要手段，受到了广泛关注。车网互联技术(V2G)，是指将电动汽车储能电池作为微网储能的一部分，参与微网能量调度的技术。近年来，随着电动汽车技术的不断成熟，基于电动汽车储能的车网互联技术在微电网中得到了广泛应用，V2G技术可以有效提高电网的电能质量，降低高峰时的系统负荷。虽然，V2G技术可有效平衡能量的波动，提高系统的可靠性。但V2G技术的引入，也提高了系统的成本。如何使微网系统在保证其供电的可靠性的同时，兼顾V2G系统运行的经济成本，是当前所要解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供了一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，对发电功率以及负载消耗功率进行在线收集，对不同系统需求进行设定，对电动汽车储能电池的效益进行量化，与当地的峰谷电价结合比较，提出基于经济性优化的能量管理策略。本专利技术所采用的技术方案如下：一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，包括以下几个步骤：1)实时收集微网系统所包含的模块的发电总功率与负载消耗功率，分别记为P与Pload；2)判别P与Pload的关系，若P≥Pload，则转入步骤3)；若P＜Pload，则转入步骤6)；3)测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*；比较SOC*与SOCmax的关系，若SOC*≥SOCmax，则转入步骤4)；若SOC*＜SOCmax，则转入步骤5)；其中，SOCmax是指动力电池的最大SOC值；4)将多余电力并网发电，直至不再满足SOC*≥SOCmax，其中，多余电力为P1＝P-Pload；5)多余电力对电动汽车的动力电池进行充电，直至不再满足SOC*＜SOCmax；6)测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*；比较SOC*与SOCmin的关系，若SOC*≤SOCmin，则转入步骤7)；若SOC*＞SOCmin，则进行步骤8)；所述SOCmin是指动力电池维持性能要求的最小SOC值；7)电动汽车不参与能量调度，电网与微网系统一起给负载供能，直至不再满足SOC*≤SOCmin；8)量化使用动力电池作为动力能源时所能带来的经济效益，记效益为f1；获取此时刻的实时电价，记为f2，然后转入步骤9)；9)、比较f1与f2，的关系，若f1＞f2，则转入步骤7)；若f1≤f2，则转入步骤10)；10)选取动力电池在不影响其循环寿命时所能输出的最大功率，记为Pb，比较P、Pb与Pload的关系；若P+Pb≥Pload，则调节令其输出功率Ps为Ps＝Pload—P，转入步骤11)；若P+Pb＜Pload，则转入步骤12)；11)电动汽车参与能量调度，电动汽车动力电池与微网系统一起给负载供能；12)电动汽车参与能量调度，电动汽车动力电池、电网与微网系统一起给负载供能。前述的步骤3)和步骤6)中的SOC*通过开路电压法测得。前述的步骤3)中SOCmax不超过80％。前述的步骤6)中SOCmin选取如下：(SOCmin-SOC0)*CN≥Ws其中，SOC0为动力电池考虑循环寿命最优条件下所允许的SOC最小值，CN为动力电池的容量，Ws为电动汽车以额定功率行驶日常行驶距离所需的能量。前述的Ws的计算如下：其中，PD为电动汽车电机的额定输出功率，s为电动汽车的行驶距离，v为电动汽车在此距离内的平均速度。前述的步骤8)中，f1的计算如下：f1＝s1+s2其中，s1为普通汽车行驶日常行驶距离所消耗的燃料费，s2为碳交易带来的减排经济效益。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过对发电功率以及负载消耗功率的在线收集，以及对不同系统需求的判定，判断电动汽车是否需要参与能量调度，保证了系统的可靠性，提高了系统的灵活性。2、本专利技术量化了电动汽车中储能电池的经济效益，结合当地的实时电价，判断电动汽车的参与能量调度程度，提高了系统的经济性。3、本专利技术所提出的方法可在线实时进行微网系统的能量调度，响应速度快，适用性好，操作过程简便，经济效益明显，具有较好的应用价值。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。参见图1，本专利技术的考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，具体步骤如下：S1、实时收集微网系统各模块发电总功率与负载消耗功率，分别记为P与Pload。这里的各模块与发电系统种类有关，即系统若含有光伏、风电、柴油机等多模块，则收集其各个模块输出功率进行累加。各功率值可直接从电表上获得。S2、判别P与Pload的关系，若P≥Pload，则执行步骤S3；若P＜Pload，执行步骤S6。S3、测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*。比较SOC*与SOCmax的关系，若SOC*≥SOCmax，则执行S4；若SOC*＜SOCmax，则进行步骤S5。其中，SOC*可通过开路电压法测得，SOCmax是指动力电池的最大SOC值，按照电动汽车的需求进行选取(以锂电池为例，往往不超过80％)。S4、将多余电力并网发电，直至不再满足SOC*≥SOCmax，其中，多余电力为：P1＝P-Pload。S5、多余电力对电动汽车的动力电池进行充电，直至不再满足SOC*＜SOCmax。S6、测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*。比较SOC*与SOCmin的关系，若SOC*≤SOCmin，则执行步骤S7；若SOC*＞SOCmin，则进行步骤S8。其中，SOC*可通过开路电压法测得，SOCmin是指动力电池维持性能要求的最小SOC值，其选取如下：(SOCmin-SOC0)*CN≥Ws式中，SOC0为动力电池考虑循环寿命最优条件下所允许的SOC最小值，CN为所用动力电池的容量，可以从铭牌上直接获得，Ws为电动汽车以额定功率行驶相应距离所需的能量。这里的相应距离是指电动汽车的日常行驶距离相同。Ws的计算如下：式中，PD为电动汽车电机的额定输出功率，s为电动汽车的行驶距离，v为电动汽车在此距离内的平均速度。S7、电动汽车不参与能量调度，电网与微网系统一起给负载供能，直至不再满足SOC*≤SOCmin。S8、量化使用动力电池作为动力能源时所能带来的经济效益，记其效益为f1；获取此时刻的实时电价，记为f2，然后转入步骤S9。其中，f1是指动力电池作为动力能源时所能带来的经济效益，其计算公式如下：f1＝s1+s2式中，s1为普通汽车行驶相同距离所消耗的燃料费，相同距离指的是与步骤S6中相同的距离；s2为碳交易带来的减排效益。碳交易减排效益一般转化为CO2减少排放所带来的政策性补贴，主要体现在以二氧化碳为代表的温室气体排放权交易上，与各国各省的政策有关。可依据实际地点问题量化。S9、比较f1与f2的关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，其特征在于，包括以下几个步骤：1)实时收集微网系统所包含的模块的发电总功率与负载消耗功率，分别记为P与Pload；2)判别P与Pload的关系，若P≥Pload，则转入步骤3)；若P＜Pload，则转入步骤6)；3)测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*；比较SOC*与SOCmax的关系，若SOC*≥SOCmax，则转入步骤4)；若SOC*＜SOCmax，则转入步骤5)；其中，SOCmax是指动力电池的最大SOC值；4)将多余电力并网发电，直至不再满足SOC*≥SOCmax，其中，多余电力为P1＝P‑Pload；5)多余电力对电动汽车的动力电池进行充电，直至不再满足SOC*＜SOCmax；6)测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*；比较SOC*与SOCmin的关系，若SOC*≤SOCmin，则转入步骤7)；若SOC*＞SOCmin，则进行步骤8)；所述SOCmin是指动力电池维持性能要求的最小SOC值；7)电动汽车不参与能量调度，电网与微网系统一起给负载供能，直至不再满足SOC*≤SOCmin；8)量化使用动力电池作为动力能源时所能带来的经济效益，记效益为f1；获取此时刻的实时电价，记为f2，然后转入步骤9)；9)、比较f1与f2，的关系，若f1＞f2，则转入步骤7)；若f1≤f2，则转入步骤10)；10)选取动力电池在不影响其循环寿命时所能输出的最大功率，记为Pb，比较P、Pb与Pload的关系；若P+Pb≥Pload，则调节令其输出功率Ps为Ps＝Pload—P，转入步骤11)；若P+Pb＜Pload，则转入步骤12)；11)电动汽车参与能量调度，电动汽车动力电池与微网系统一起给负载供能；12)电动汽车参与能量调度，电动汽车动力电池、电网与微网系统一起给负载供能。...

【技术特征摘要】
1.一种考虑经济优化的V2G微网能量控制方法，其特征在于，包括以下几个步骤：1)实时收集微网系统所包含的模块的发电总功率与负载消耗功率，分别记为P与Pload；2)判别P与Pload的关系，若P≥Pload，则转入步骤3)；若P＜Pload，则转入步骤6)；3)测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*；比较SOC*与SOCmax的关系，若SOC*≥SOCmax，则转入步骤4)；若SOC*＜SOCmax，则转入步骤5)；其中，SOCmax是指动力电池的最大SOC值；4)将多余电力并网发电，直至不再满足SOC*≥SOCmax，其中，多余电力为P1＝P-Pload；5)多余电力对电动汽车的动力电池进行充电，直至不再满足SOC*＜SOCmax；6)测量此时电动汽车内部动力电池的SOC值，记为SOC*；比较SOC*与SOCmin的关系，若SOC*≤SOCmin，则转入步骤7)；若SOC*＞SOCmin，则进行步骤8)；所述SOCmin是指动力电池维持性能要求的最小SOC值；7)电动汽车不参与能量调度，电网与微网系统一起给负载供能，直至不再满足SOC*≤SOCmin；8)量化使用动力电池作为动力能源时所能带来的经济效益，记效益为f1；获取此时刻的实时电价，记为f2，然后转入步骤9)；9)、比较f1与f2，的关系，若f1＞f2，则转入步骤7)；若f1≤f2，则转入步骤10)；10)选取动力电池在不影响其循环寿命时所能输出的最大功率，记为Pb...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远哲，张臻，刘富光，潘威衡，祝曾伟，王波，洪彰哲，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32