一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法及调度方法技术

本发明专利技术涉及了一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法，所述确定方法包括如下步骤：根据响应时段内电动汽车集群中电动汽车的响应方式将电动汽车集群划分为四个电动汽车子集群；计算每个所述电动汽车子集群的响应功率；根据每个所述电动汽车子集群的响应功率和电动汽车集群的配变额定容量，确定电动车集群的实际聚合响应能力的上边界和下边界。本发明专利技术根据相应方式对电动汽车集群进行划分，并分别对每个电动汽车子集群的响应功率进行计算，以充分考虑充放电状态和荷电状态变化对后续时段响应能力评估的影响，本发明专利技术在实际聚合响应能力计算的过程中还考虑了配变额定容量。实现了准确量化和评估EV集群聚合响应能力，进而实现了电动汽车集群的调度。了电动汽车集群的调度。了电动汽车集群的调度。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法及调度方法


[0001]本专利技术涉及电网辅助服务及需求响应领域，特别是涉及一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法及调度方法。

技术介绍

[0002]维持电能的实时供需平衡是保障电力系统安全稳定运行的基础，目前电力系统供给侧和需求侧正在发生深刻变革。从发电侧来说，风电、光伏等间歇波动性能源在电力系统中的渗透率不断提升，消纳问题突出；从需求侧来说，尖峰负荷持续增长，存在时段性缺电问题，如何提升供需平衡能力已经成为我国电力系统可持续发展亟待解决的关键问题。长期以来电力系统采用“电源跟踪负荷”的调度模式，现在这种调度模式已经难以为继，需求侧资源可以通过需求响应参与调节系统供需平衡，使得系统供需平衡调节手段从单一“源随荷动”拓展到“源荷互动”，并且需求响应方案比传统供给侧手段更加经济、绿色。
[0003]近年来电动汽车(Electric Vehicle，EV)市场占有率不断攀升，预计到2030年，中国EV数量将达到6000万辆，高峰充电负荷将达479GW，是实施需求响应的重要资源，具有巨大的调控潜力。然而，EV单体的容量和功率较小，并且不同EV的出行特征和电池参数可能存在较大差异，系统难以对数量庞大的EV集群进行直接管理。因此，可通过一个代理机构将分散的EV资源聚集起来为电力系统提供多元辅助服务，而准确量化和评估EV集群聚合响应能力是其参与需求响应的前提基础。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法及调度方法，以实现准确量化和评估EV集群聚合响应能力，进而实现电动汽车集群的调度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法，所述确定方法包括如下步骤：
[0007]根据响应时段内电动汽车集群中电动汽车的响应方式将电动汽车集群划分为四个电动汽车子集群，分别为第一电动汽车子集群、第二电动汽车子集群、第三电动汽车子集群和第四电动汽车子集群；第一电动汽车子集群、第二电动汽车子集群、第三电动汽车子集群和第四电动汽车子集群分别包含空闲到放电响应、充电到空闲响应、空闲到充电响应和放电到空闲响应的电动汽车；
[0008]计算每个所述电动汽车子集群的响应功率；
[0009]根据每个所述电动汽车子集群的响应功率和电动汽车集群的配变额定容量，确定电动车集群的实际聚合响应能力的上边界和下边界。
[0010]可选的，计算每个所述电动汽车子集群的响应功率，具体包括：
[0011]根据第一电动汽车子集群中电动汽车的运行状态，将第一电动汽车子集群划分为第一电动汽车集合、第二电动汽车集合和第三电动汽车集合；所述第一电动汽车集合包括
第一电动汽车子集群内的响应时段内放电使得电池容量触碰到可控区域下界的电动汽车和响应时段内放电使得电池容量触碰到强制充电边界的电动汽车；所述第二电动汽车集合包括第一电动汽车子集群内的响应时段内接入电网的电动汽车和响应时段内离开电网的电动汽车；所述第三电动汽车集合包含在响应时段能够以额定功率持续响应的电动汽车；
[0012]根据电动汽车单体的时序响应能力评估模型，计算第一电动汽车集合中的每个电动汽车的修正功率；
[0013]根据第一电动汽车集合中的每个电动汽车的修正功率计算第一电动汽车集合的总可用容量；
[0014]计算用于利用第一电动汽车集合的总可用容量对第二电动汽车集合的响应容量缺额进行弥补的修正功率；
[0015]根据用于利用第一电动汽车集合的总可用容量对第二电动汽车集合的响应容量缺额进行弥补的修正功率及第三电动汽车集合的响应功率，计算第一电动汽车子集群的响应功率。即，计算第一电动汽车集合的修正功率、第二电动汽车集合的弥补后的功率及第三电动车集合的额定功率的和。
[0016]可选的，第一电动汽车集合中的电动汽车单体的时序响应能力评估模型为：
[0017][0018]其中，P
re,i
(t)表示第一电动汽车集合中第i个电动汽汽车的修正功率，P
e
表示电动汽车的额定功率，t
l,i
表示响应时段内第i个电动汽车的电池放电使得电池容量触碰到可控区域下界的时间，t
c,i
为响应时段内第i个电动汽车的电池放电使得电池容量触碰到强制充电边界的时间；n表示第n个响应时段，T表示响应时段的时长，η
c
表示电动汽车的电池充电效率，η
d
表示电动汽车的电池放电效率，t表示时间；
[0019][0020][0021]其中，S
i
[(n
‑
1)T]表示(n
‑
1)T时刻的第i个电动汽车的荷电状态(SOC，state of charge)，S
min
表示电动汽车的最小SOC，Q
e
表示电动汽车的电池额定容量，S
e,i
表示第i个电动汽车离网时预期的SOC，t
d,i
表示i个电动汽车的离网时间。
[0022]可选的，所述根据第一电动汽车集合中的每个电动汽车的修正功率计算第一电动汽车集合的总可用容量，具体包括：
[0023]利用公式计算第一电动汽车集合的可用
响应容量；
[0024]其中，Q
bc
表示第一电动汽车集合的总可用容量，Q
a,i
表示第一电动汽车集合中第i个电动汽车在响应时段内的可用容量，N
b,c
表示第一电动汽车集合中电动汽车的数量，P
re,i
(t)表示第一电动汽车集合中第i个电动汽车的修正功率，η(t)为电动汽车的电池充放电效率，n表示第n个响应时段，T表示响应时段的时长，t表示时间。
[0025]可选的，所述计算用于利用第一电动汽车集合的总可用容量对第二电动汽车集合的响应容量缺额进行弥补的修正功率，具体包括：
[0026]令k的数值为1；
[0027]根据电动汽车单体的时序响应能力评估模型，计算弥补第二电动汽车集合中前k辆电动汽车后的修正功率；
[0028]根据第二电动汽车集合中的第k个电动汽车的修正功率，利用公式计算对第二电动汽车集合中前k辆电动汽车修正后的第一电动汽车集合的总剩余可用容量；其中，Q
k
和Q
k
‑1分别表示对第二电动汽车集合中前k辆电动汽车和前k
‑
1辆电动汽车修正后的第一电动汽车集合的总剩余可用容量，Q0＝Q
bc
；ΔP(t)表示第二电动汽车集合中第k辆电动汽车的功率缺额，η(t)为电动汽车的电池充放电效率，n表示第n个响应时段，T表示响应时段的时长，t表示时间；
[0029]判断对第二电动汽车集合中前k辆电动汽车修正后的第一电动汽车集合的总剩余可用容量是否小于预设阈值，获得判断结果；
[0030]若所述判断结果表示否，则令k的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车集群聚合响应能力确定方法，其特征在于，所述确定方法包括如下步骤：根据响应时段内电动汽车集群中电动汽车的响应方式将电动汽车集群划分为四个电动汽车子集群，分别为第一电动汽车子集群、第二电动汽车子集群、第三电动汽车子集群和第四电动汽车子集群；第一电动汽车子集群、第二电动汽车子集群、第三电动汽车子集群和第四电动汽车子集群分别包含空闲到放电响应、充电到空闲响应、空闲到充电响应和放电到空闲响应的电动汽车；计算每个所述电动汽车子集群的响应功率；根据每个所述电动汽车子集群的响应功率和电动汽车集群的配变额定容量，确定电动车集群的实际聚合响应能力的上边界和下边界。2.根据权利要求1所述的电动汽车集群聚合响应能力确定方法，其特征在于，计算每个所述电动汽车子集群的响应功率，具体包括：根据第一电动汽车子集群中电动汽车的运行状态，将第一电动汽车子集群划分为第一电动汽车集合、第二电动汽车集合和第三电动汽车集合；所述第一电动汽车集合包括第一电动汽车子集群内的响应时段内放电使得电池容量触碰到可控区域下界的电动汽车和响应时段内放电使得电池容量触碰到强制充电边界的电动汽车；所述第二电动汽车集合包括第一电动汽车子集群内的响应时段内尚未接入电网的电动汽车和响应时段内离开电网的电动汽车；所述第三电动汽车集合包含在响应时段能够以额定功率持续响应的电动汽车；根据电动汽车单体的时序响应能力评估模型，计算第一电动汽车集合中的每个电动汽车的修正功率；根据第一电动汽车集合中的每个电动汽车的修正功率计算第一电动汽车集合的总可用容量；计算用于利用第一电动汽车集合的总可用容量对第二电动汽车集合的响应容量缺额进行弥补的修正功率；根据用于利用第一电动汽车集合的总可用容量对第二电动汽车集合的响应容量缺额进行弥补的修正功率及第三电动汽车集合的响应功率，计算第一电动汽车子集群的响应功率。3.根据权利要求2所述的电动汽车集群聚合响应能力确定方法，其特征在于，第一电动汽车集合中的电动汽车单体的时序响应能力评估模型为：其中，P
re,i
(t)表示第一电动汽车集合中第i个电动汽汽车的修正功率，P
e
表示电动汽车的额定功率，t
l,i
表示响应时段内第i个电动汽车的电池放电使得电池容量触碰到可控区域下界的时间，t
c,i
为响应时段内第i个电动汽车的电池放电使得电池容量触碰到强制充电边界的时间；n表示第n个响应时段，T表示响应时段的时长，η
c
表示电动汽车的电池充电效率，
η
d
表示电动汽车的电池放电效率，t表示时间；表示电动汽车的电池放电效率，t表示时间；其中，S
i
[(n
‑
1)T]表示(n
‑
1)T时刻的第i个电动汽车的荷电状态SOC，S
min
表示电动汽车的最小SOC，Q
e
表示电动汽车的电池额定容量，S
e,i
表示第i个电动汽车离网时预期的SOC，t
d,i
表示i个电动汽车的离网时间。4.根据权利要求2所述的电动汽车集群聚合响应能力确定方法，其特征在于，所述根据第一电动汽车集合中的每个电动汽车的修正功率计算第一电动汽车集合的总可用容量，具体包括：利用公式计算第一电动汽车集合的可用响应容量；其中，Q
bc
表示第一电动汽车集合的总可用容量，Q
a,i
表示第一电动汽车集合中第i个电动汽车在响应时段内的可用容量，N
b,c
表示第一电动汽车集合中电动汽车的数量，P
re,i
(t)表示第一电动汽车集合中第i个电动汽车的修正功率，η(t)为电动汽车的电池充放电效率，η
c
表示电动汽车的电池充电效率，η
d
表示电动汽车的电池放电效率，n表示第n个响应时段，T表示响应时段的时长，t表示时间。5.根据权利要求2所述的电动汽车集群聚合响应能力确定方法，其特征在于，所述计算用于利用第一电动汽车集合的总可用容量对第二电动汽车集合的响应容量缺额进行弥补的修正功率，具体包括：令k的数值为1；根据电动汽车单体的时序响应能力评估模型，计算弥补第二电动汽车集合中前k辆电动汽车后的修正功率；根据第二电动汽车集合中的第k个电动汽车的修正功率，利用公式计算对第二电动汽车集合中前k辆电动汽车修正后的第一电动汽车集合的总剩余可用容量；其中，Q
k
和Q
k
‑1分别表示对第二电动汽车集合中前k辆电动汽车和前k
‑
1辆电动汽车修正后的第一电动汽车集合的总剩余可用容量，Q0＝Q
b...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐湘楚，米增强，马云凤，孟乡占，蒋衍君，纪陵，李靖霞，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：