基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，建立考虑电动汽车V2G模式的详细电池模型，以日前市场和实时市场的预期收益减去虚拟电厂的运行成本最大为目标，建立基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂最优协同调度的混合整数线性规划模型；在满足虚拟电厂约束和电动汽车约束的前提下，求解所述混合整数线性规划模型，基于求解结果对虚拟电厂内各能源进行调度，对充电站进行调度以及参与市场投标；本发明专利技术针对含有大规模分布式电源以及大量电动汽车的场景，考虑到电动汽车的V2G模式，给出了依靠虚拟电厂的最优协同调度模型，为降低市场运行成本，提高分布式电源消纳能力的行为决策提供理论指导。

【技术实现步骤摘要】
基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法
本专利技术涉及电力调度
，具体的说，涉及一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法。
技术介绍
分布式电源由于具有可靠、灵活、经济、环保等特点，在各国电力系统中逐渐被广泛运用，以应对能源短缺、环境保护等问题。然而，分布式电源出力的波动性、随机性和间歇性给电力系统的安全性和稳定性带来了风险；此外，由于分布式电源单独并网的建设成本高，而集中并网的方式与分布式发展的理念相悖。因此，分布式电源的协调控制与能量管理成为国内外学术界和工业界的关注重点。1997年ShimonAwerbuch首次提出了虚拟电厂的概念，虚拟电厂作为一个聚合分布式电源、可控负荷和储能系统的集群，以特殊的发电厂形式参与电网运行，可以整合区域内各种分布式电源，通过先进的信息技术将发电系统、储能设备以及可控负荷聚合成一个虚拟的可控集合体，从而挖掘分布式电源的应用潜能，协调分布式电源与电网的矛盾，实现供应链的实时优化与能源系统的智能管理。因此，采用虚拟电厂技术可以有效的分布式电源的功率波动，减小其带来的风险。...

【技术保护点】
1.一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，包括：：/n建立考虑电动汽车V2G模式的充电站模型；/n以日前市场和实时市场的预期收益减去虚拟电厂的运行成本最大为目标，建立基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂最优协同调度的混合整数线性规划模型；/n在满足虚拟电厂约束和电动汽车约束的前提下，求解所述混合整数线性规划模型，基于求解结果对虚拟电厂内各能源进行调度，对充电站进行调度以及参与市场投标；所述虚拟电厂内能源包括电力负荷，光伏电站和微型燃气轮机。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，包括：：
建立考虑电动汽车V2G模式的充电站模型；
以日前市场和实时市场的预期收益减去虚拟电厂的运行成本最大为目标，建立基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂最优协同调度的混合整数线性规划模型；
在满足虚拟电厂约束和电动汽车约束的前提下，求解所述混合整数线性规划模型，基于求解结果对虚拟电厂内各能源进行调度，对充电站进行调度以及参与市场投标；所述虚拟电厂内能源包括电力负荷，光伏电站和微型燃气轮机。


2.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，所述建立考虑电动汽车V2G模式的充电站模型，包括：
建立电动汽车充电模型：















其中，和分别第i台电动汽车t时刻的最大充电功率和最大放电功率，为电动汽车蓄电池的电压最大值，第i台电动汽车t时刻的电流，分别为第i台电动汽车t时刻的充电功率和放电功率，是第i台电动汽车充放电状态的参数，为0时电动汽车出站不充电，为1时电动汽车进站充电，Tia和Tid分别为第i台电动汽车到站时间和出站时间，为第i台电动汽车t时刻的荷电状态，为第i台电动汽车的充/放电效率，为第i台电动汽车电池组的容量，Tia、Tid、和为电动汽车的状态信息；
根据电动汽车模型和电动汽车的状态信息，建立充电站模型：






其中，PtCSC和PtCSD为充电站全阶段t时刻的总充电功率和总放电功率，是充电站的容量，ΦEV表示充电站集合。


3.根据权利要求2所述的一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，所述电动汽车到站时间和出站时间符合高斯分布。


4.根据权利要求2所述的一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，所述电动汽车的状态信息由电动汽车历史数据符合的概率分布函数模拟得到。


5.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，所述建立基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂最优协同调度的混合整数线性规划模型，包括：












其中，RDA为日前市场的预期收益，RRT为实时市场的预期收益，CRT为虚拟电厂的运行成本，XDA和XRT分别表示日前市场和实时市场的相关决策变量，为t时刻日前市场价格，PtDA表示虚拟电厂在t时刻的日前投标量，为在第s组预测数据中t时刻的实时市场价格，表示虚拟电厂在第s组预测数据中t时刻的实时投标量，γs为电动汽车第s组数据出现的概率，cg表示第g台微型燃气轮机的状态，表示第g台微型燃气轮机在第s组数据中的t时刻的实时功率，ΦS为预测数据组集合，ΦT为时刻集合，ΦMT为微型燃气轮机集合。


6.根据权利要求5所述的一种基于电动汽车V2G模式的虚拟电厂优化协同调度方法，其特征在于，所述预测数据组获取如下：
基于光伏预测结果和区域电力系统中各光伏电站出力相关系数生成光伏预测出力曲线，由日前市场电价生成电价曲线，由虚拟电厂电力负荷生成负荷曲线；
通过k均值聚类对光伏预测出力曲线、电价曲线和负荷曲线进行聚类...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶力，刘健，王剑晓，王子涵，张庆贺，洪云飞，邹建业，聂贵林，齐文强，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，北京科东电力控制系统有限责任公司，国网山东省电力公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32