含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法技术方案

本发明专利技术是一种含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法，其特点是，首先，构建一种包含电动汽车充电站的社区综合能源系统的物理模型；然后，利用序列运算理论，将原机会约束规划调度模型转化为一个易于求解的混合整数线性规划模型；最后，采用CPLEX求解器求解该双层模型，获得CIES和EVCS的最优调度方案，有效的解决了CIES和EVCS在多方利益相关者情景下的协调调度问题，降低了联合系统的联合运行成本，通过有效引导电动汽车参与需求响应，促进可再生能源的消纳能力，具有方法科学合理、适用性强、效果佳等待优点。效果佳等待优点。效果佳等待优点。

【技术实现步骤摘要】
含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法


[0001]本专利技术涉及综合能源系统经济运行的
，是一种含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法。

技术介绍

[0002]现有综合能源系统(Integrated Energy System,IES)作为可再生能源的有效载体，可以有效整合各类分布式能源、负载、储能等装置和控制系统，满足用户侧多能源需求。而含电动汽车的社区综合能源系统(community integrated energy system,CIES)作为一种能源互联网的典型示范，将成为未来社区重点发展的新模式。但是，可再生能源固有的波动性和间歇性导致大量可再生能源的浪费，并增加了CIES调度的难度。电动汽车等灵活负载的需求响应已被证明有利于解决可再生能源的不确定性问题。然而，随着电动汽车普及率的不断提高，电动汽车的无序充电行为将不可避免地加剧负荷的波动和电动汽车充电站(electric vehicle charging station,EVCS)的调度难度。因此，通过引导电动汽车充放电以及提供旋转备用服务的行为，积极参与灵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含电动汽车充电站的社区综合能源系统双层调度方法，其特征是，它包括以下步骤：1)构建上层社区综合能源系统物理模型和优化调度模型(1)社区综合能源系统(community integrated energy system,CIES)物理模型包括：风机、光伏和储能系统(energy storage system,ESS)联合为用户提供电需求，电锅炉(electric boiler,EB)消纳电源侧提供的部分电能转换成热能，与储热装置(heat storage device,HSD)联合为用户提供相应的热需求；
①
电力需求响应电力负荷由固定负荷和柔性负荷组成，根据需求响应的特点，电力柔性负荷分为可转移负荷和可中断负荷；a)可时移的电力负荷可时移负荷的特征是总耗电量是恒定的，并且消耗时间可灵活改变，用式(1)、式(2)描述:述:式中，P
tTSL
是已发生时移的电力负荷功率，和是t时段可时移负荷的最大值和最小值；b)可中断电力负荷在电力供应不足或电价高的时期，用户可中断部分负荷以缓解电力供应压力，可中断负荷的相关约束用式(3)描述:式中，P
tEIL
和分别是中断的电力及其在时段t中的最大值；
②
热需求响应将建筑热需求视为热负荷，利用瞬态热平衡方程将建筑温度与热需求联系起来，采用热感觉投票值来描述用户对室内温度变化的舒适体验，供热可中断负荷的相关约束为式(4):式中，P
tHIL
是中断的热负荷，是在t时段内的最大值，引入热感觉平均预测值PMV(predicted mean vote)来描述用户可接受的热舒适范围；式中，M为人体能量代谢率；I
cl
是服装的热阻；T
s
是处于舒适状态的人体皮肤的平均温度；T
in
(t)是室内温度；室内温度变化范围是
为全面衡量IDR对用户体验的影响用户综合满意度设计为：式中，US为用户综合满意度，P
tGL
为t时段固定负荷，P
tEL
和P
tHL
为初始电力和热负荷；(2)上层社区综合能源系统优化调度模型
①
上层模型以CIES净运行成本F1最小化作为目标函数，由CIES向电网和EVCS购电的费用，即电力负荷、热力负荷购电费用；电网、ESS以及EVCS向CIES提供旋转备用费用；ESS折旧成本；中断电热负荷补偿费用；EVCS购买可再生能源收益组成，表达式为式(8)：式中，ω
st,t
为电网分时，ω
rt,t
为动态电价，是可转移电力负荷消耗的电网功率,是固定电力负荷消耗的电网功率，是可中断电力负荷消耗的电网功率，是热负荷消耗的电网功率，ω
re,grid
为电网的备用价格,ω
re,ESS
为ESS的备用价格，ω
re,EV
为EVs的备用价格，是电网提供的备用容量,是ESS提供的备用容量，是电动汽车提供的备用容量，ω
dp,ESS
是ESS的折旧成本，是ESS的充电功率，ω
el
和ω
hl
分别是电和热中断负荷的补偿价格；是电动汽车消耗的RGs功率；
②
确定约束条件，调度模型的约束条件包括供电系统约束、储能系统约束、旋转备用约束和供热系统约束，表述式为式(9)：(i)供电系统约束：包括电力供需平衡和电网功率约束式中，为时段t内系统电力负荷消耗的电网功率，P
tDG
和E(P
tDG
)分别是RGs联合出力及其期望值；P
tCNLOAD
为可控负荷，为电网提供的最大功率，为t时段系统电力负荷消耗电网功率，和分别为t时段储能充放电功率，和分别为t时段电动汽车充放电效率，P
tCNLOAD
为t时段可控负荷，P
tgrid
为联合系统从电网购电功率，为电网提供功率的最大值；(ii)储能系统约束：包括储能装置功率约束和容量约束，(ii)储能系统约束：包括储能装置功率约束和容量约束，(ii)储能系统约束：包括储能装置功率约束和容量约束，
式中，为t时段储能容量，和分别为t时段储能充放电功率，η
ch
和η
dc
分别为储能充放电效率，表示ESS初始容量，表示一个调度周期，即24小时结束时的储能容量，表示储能的初始存储容量最小值，P
Ress,t
为t时段储能提供的备用容量；(iii)旋转备用约束：包括电网备用约束，ESS备用约束和EVCS备用约束，总旋转备用约束以机会约束形式表达式为，束以机会约束形式表达式为，束以机会约束形式表达式为，束以机会约束形式表达式为，式中，α为系统置信水平，P
tMT
和P
tPV
分别是风机和光伏的功率输出；(iv)供热系统约束：包括供热系统电热功率平衡约束、电锅炉运行约束和储热装置约束；供热系统电热功率平衡约束表达式为式(18)，式中，P
dhp,n,t
为供热负荷的耗电量，为t时段热负荷消耗的RGs功率；电锅炉运行约束：P
eh,n,t
＝η
eb
P
dhp,n,t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)0≤P
eh,n,t
≤P
eh,n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(20)式中，P
eh,n,t
和P
eh,n
为第n台电锅炉的供热功率及其额定值，N为电锅炉总数，η
eb
为电锅炉性能系数，表示热泵供暖功率与耗电功率的比值。储热装置约束：包括储热装置功率约束和容量约束，储热装置约束：包括储热装置功率约束和容量约束，储热装置约束：包括储热装置功率约束和容量约束，储热装置约束：包括储热装置功率约束和容量约束，式中，为t时段HSD储热容量，和分别为HSD容量的最小值和最大值，和分别为HSD最大充放电功率，表示HSD初始容量，表示一个调度周...

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，韩猛，王彬，李嘉政，王瑞浓，陈海鹏，李国庆，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：