一种考虑电动汽车的电网调度系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电网调度技术领域，具体提供了一种考虑电动汽车的电网调度系统及方法，包括：车桩路网信息采集交互模块、电动汽车优化调控模块和电网运行协同优化模块；本发明专利技术提供的技术方案通过部署车

【技术实现步骤摘要】
一种考虑电动汽车的电网调度系统及方法


[0001]本专利技术涉及电网调度
，具体涉及一种考虑电动汽车的电网调度系统及方法。

技术介绍

[0002]在规模化电动汽车参与电网调控方面，一是电动汽车负荷特点具备调峰条件。电动汽车具备四大明显特性——用电时间有弹性、用电行为可引导性、用电规律可预测性、用电方式智能性，其有序、受控接入电网后，不但能够缓解或消除电动汽车对电网造成的冲击，还可以起到辅助调峰、调压的作用，有效抑制间歇性能源并网对系统带来的不良影响。因此利用电动汽车这一优质、灵活、可控的资源进行系统辅助服务已经成为保证电力系统稳定性的新思路。
[0003]二是电动汽车增量潜力巨大调控需求迫切。据统计，以京津唐和浙江电网为例目前北京、天津、冀北、浙江地区电动汽车约70万辆，如果能够发挥这些负荷侧资源的弹性用电性能，两地电网预计可增加调峰电力最大约300万千瓦。由中国汽车工程协会进一步预测可知，2035年电动汽车保有量将达到1.5亿辆，电动汽车年用电量将达1.07万亿千瓦时，约占2019年全社会年用电量7.2万亿千瓦时的14.8％。电动汽车规模化的快速增长将成为未来用电负荷和用电量增长的重要助推力。
[0004]三是合理的激励或控制模式激发电动汽车参与电网调峰积极性。如果负荷资源聚合商能引导公交、私家车、物流车等主力电动汽车负荷侧资源，利用充电立减、服务费打折等营销手段引导其聚合的部分资源，根据电网需求逐步改变用户原有充用电时间和习惯，在电网调峰困难时增加充用电功率，扩展新能源消纳空间，促进车网互动的协同发展。
[0005]针对上述问题，现有的车网互动方案是将规模化电动汽车通过负荷聚合系统聚合后参与电网调度响应。负荷聚合系统处于外网，调度系统处于内网，经过连接中心内外网隔离装置进行内外网穿透，通过MQ的方式将业务数据推送至能力开放平台，再由能力开放平台通过Web Service与https的方式，对接调度、营销、现货交易等系统，最终完成数据贯通。
[0006]但是，在规模化电动汽车参与电网调度方面，一是灵活性维度考虑不足。当前电网调度主要将各类灵活性负荷视为固定位置接入，且主要基于实时断面开展安全控制技术研究，对电动汽车调度主要集中在有序用电、V2G等充电负荷时间可平移潜力的发掘，且偏重于10kV台变下的小范围小规模信息交互和能量互动，以满足台变不越限和用户充电需求，而未充分考虑电动汽车的“可移动”储能特性，对充电负荷的空间可移动特性的影响评估与潜力发掘不足。
[0007]二是控制模式无法适应电动汽车接入。当前城市电网调控模式主要为集中控制、直接控制，而海量电动汽车的充电行为模式取决于车主的感知与决策。因此，对电动汽车这一特殊负荷不宜采用直接的调度控制指令，亟需考虑海量社会主体决策呈现的多重不确定性与有限理性，通过路线或价格等信息的下发对车辆用户进行有效的激励或引导。
[0008]三是电网分区方法未充分考虑电动汽车。目前城市电网调度分区主要基于电网自
身信息，而未考虑到规模化电动汽车具有的多时空尺度聚类分区特性，亟需联合电动汽车群体聚合特性和电网分区特性，从而实现有效的动态源荷互动。

技术实现思路

[0009]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种考虑电动汽车的电网调度系统及方法。
[0010]第一方面，提供一种考虑电动汽车的电网调度系统，所述考虑电动汽车的电网调度系统包括：车桩路网信息采集交互模块、电动汽车优化调控模块和电网运行协同优化模块；
[0011]所述车桩路网信息采集交互模块，用于通过外网获取车桩路信息，通过内网获取电网信息，并将所述车桩路信息和电网信息发送至所述电网运行协同优化模块；
[0012]所述电网运行协同优化模块，用于基于所述电网信息进行仿真，获取台区可调容量，或者，获取电网调度机构下发的调度容量，并将所述台区可调容量/调度容量发送至所述电动汽车优化调控模块；
[0013]所述电动汽车优化调控模块，用于基于所述车桩路信息、电网信息和台区可调容量/调度容量制定各充电桩的充电负荷指导曲线。
[0014]优选的，所述车桩路信息包括下述中的至少一种：充电桩动态充电信息以及充电桩所属充电站的静态信息、车辆位置信息、车载电池SoC信息、路况信息。
[0015]优选的，所述车桩路网信息采集交互模块具体用于：每预设时段后调用api，以api的https方式向充电桩运营平台、车企、地图平台发起获取车桩路信息请求，并接收充电桩运营平台、车企、地图平台返回的车桩路信息。
[0016]优选的，所述电动汽车优化调控模块具体用于：
[0017]基于所述车桩路信息和电网信息进行仿真，预测次日充电桩限制的最大充电功率；
[0018]将所述充电桩限制的最大充电功率和台区可调容量/调度容量代入预先构建的充电桩的充电负荷计划模型并求解，得到各充电桩的充电负荷结果；
[0019]基于所述各充电桩的充电负荷结果，得到各充电桩的充电负荷指导曲线。
[0020]进一步的，所述预先构建的充电桩的充电负荷计划模型包括：为优化充电桩的充电负荷配置的目标函数及约束条件。
[0021]进一步的，所述目标函数的计算式为：
[0022][0023]上式中，n
sub
为台区数量，n
stt
为第i个台区中的充电站数量，n
pile
为第j个充电站中的充电桩数量，P
ijk
为第i个台区中第j个充电站中第k个充电桩的充电功率，C
ijk
为第j个充电站中的充电桩数量，P
ijk
为第i个台区中第j个充电站中第k个充电桩的充电费用。
[0024]进一步的，所述约束条件的数学模型为：
[0025]P
ijk
≤min{P
max,pile,j
,P
max,car
}
[0026][0027]上式中，P
max,pile,j
为充电桩限制的最大充电功率，P
max,car
为车辆侧所限制的最大充电功率，P
ik
为第i个台区中第j个充电站的充电功率，P
max
为台区可调容量/调度容量。
[0028]优选的，所述电动汽车优化调控模块还用于：通过api使用https协议将所述各充电桩的充电负荷指导曲线推送至负荷聚合平台。
[0029]第二方面，提供一种考虑电动汽车的电网调度方法，所述考虑电动汽车的电网调度方法包括：
[0030]通过外网获取车桩路信息，通过内网获取电网信息；
[0031]基于所述电网信息进行仿真，获取台区可调容量，或者，获取电网调度机构下发的调度容量；
[0032]基于所述车桩路信息、电网信息和台区可调容量/调度容量制定各充电桩的充电负荷指导曲线。
[0033]优选的，所述车桩路信息包括下述中的至少一种：充电桩动态充电信息以及充电桩所属充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑电动汽车的电网调度系统，其特征在于，所述系统包括：车桩路网信息采集交互模块、电动汽车优化调控模块和电网运行协同优化模块；所述车桩路网信息采集交互模块，用于通过外网获取车桩路信息，通过内网获取电网信息，并将所述车桩路信息和电网信息发送至所述电网运行协同优化模块；所述电网运行协同优化模块，用于基于所述电网信息进行仿真，获取台区可调容量，或者，获取电网调度机构下发的调度容量，并将所述台区可调容量/调度容量发送至所述电动汽车优化调控模块；所述电动汽车优化调控模块，用于基于所述车桩路信息、电网信息和台区可调容量/调度容量制定各充电桩的充电负荷指导曲线。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车桩路信息包括下述中的至少一种：充电桩动态充电信息以及充电桩所属充电站的静态信息、车辆位置信息、车载电池SoC信息、路况信息。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车桩路网信息采集交互模块具体用于：每预设时段后调用api，以api的https方式向充电桩运营平台、车企、地图平台发起获取车桩路信息请求，并接收充电桩运营平台、车企、地图平台返回的车桩路信息。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电动汽车优化调控模块具体用于：基于所述车桩路信息和电网信息进行仿真，预测次日充电桩限制的最大充电功率；将所述充电桩限制的最大充电功率和台区可调容量/调度容量代入预先构建的充电桩的充电负荷计划模型并求解，得到各充电桩的充电负荷结果；基于所述各充电桩的充电负荷结果，得到各充电桩的充电负荷指导曲线。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预先构建的充电桩的充电负荷计划模型包括：为优化充电桩的充电负荷配置的目标函数及约束条件。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述目标函数的计算式为：上式中，n
sub
为台区数量，n
stt
为第i个台区中的充电站数量，n
pile
为第j个充电站中的充电桩数量，P
ijk
为第i个台区中第j个充电站中第k个充电桩的充电功率，C
ijk
为第j个充电站中的充电桩数量，P
ijk
为第i个台区中第j个充电站中第k个充电桩的充电费用。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述约束条件的数学模型为：P
ijk
≤min{P
max,pile,j
,P
max,car
}上式中，P
max,pile,j
为充电桩限制的最大充电功率，P
max,car
为车辆侧所限制的最大充电功率，P
jk
为第i个台区中第j个充电站的充电功率，P
max
为台区可调容量/调度容量。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电动汽车优化调控模块还用于：通过api使用https协议将所述各充电桩的充电负荷指导曲线推送至负荷聚合平台。9.一种考虑电动汽车的电网调度方法，其特征在于，所述方法包括：
通过外网获取车桩路信息，通过内网获取电网信息；基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，彭晓峰，杨烨，李梁，栾捷，李媛，唐剑，张晓晴，李培军，李帅华，高诗巧，
申请(专利权)人：国网浙江电动汽车服务有限公司国网浙江省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：