【技术实现步骤摘要】
一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法
[0001]本专利技术涉及电动汽车与可再生能源协同调度
，更具体的说是涉及一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法。
技术介绍
[0002]在“双碳”目标的背景下，构建以清洁能源为主体的新型电力系统是未来能源电力领域的重要发展路径。然而，受风电自身间歇性、可预测性弱、波动性强等特性影响，风电在时间上和空间上都难以与负荷相协调，导致一些地区电网的风电消纳率较低。
[0003]因此，如何解决风电大规模、集中式接入电网而导致部分地区风电消纳率较低的问题以及提高聚合商收益、降低电动汽车用户平均充电成本是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法，能够有效降低等效风电出力波动，提高风电消纳率，并且在此基础上可有效提高聚合商收益、降低电动汽车用户平均充电成本。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法，包括以下步骤：
[0007]考虑电动汽车的时空特性，建立基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型；
[0008]针对电动汽车用户对充电价格的敏感程度，建立电动汽车充电负荷
‑
电价响应模型；
[0009]提出评估风电出力波动性和弃风量的
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法，其特征在于，包括以下步骤：考虑电动汽车的时空特性，建立基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型；针对电动汽车用户对充电价格的敏感程度，建立电动汽车充电负荷
‑
电价响应模型；提出评估风电出力波动性和弃风量的指标，建立涵盖等效风电出力波动性、波动幅度和弃风消纳的多目标优化模型；通过改进量子粒子群优化算法，对所述多目标优化模型进行求解，迭代至最大次数时得到优化结果，建立考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳模型。2.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法，其特征在于，所述建立基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型，具体包括以下步骤：根据出行数据对用户的出行规律进行高斯拟合，得到各功能区EV接入/离开电网时间的概率密度函数为：式中，a、μ、σ分别为高斯曲线的峰值、均值和标准差值；在弃风消纳策略所设定的场景下，电动汽车由功能区I＝{H,W,O}出发前往下一个功能区i∈I，当到达目的地i后，依据拟合所得的出行时间模型随机抽取下次出行始发时间，且单次行驶里程服从μ＝1.79、δ＝1.09的对数正态分布，如式(2)所示：经过第j段行程，电动汽车抵达功能区i，充电条件为：式中：S
n,i
为电动汽车n抵达功能区i时电池的荷电状态，S
n,i
‑1为电动汽车n在上一功能区的荷电状态；w为单位里程耗电量，kW
·
h/km；d
j+1
为下一段行驶里程，km；d
j
为上一段行驶里程，km；E
bat
为电池容量，kW
·
h；H表示居住区，W表示工作区，O表示其他；对于充电方式的选择，设快充功率为P
_f
，慢充功率为P
_v
，依据停留时间与充电时间的关系决定充电方式，其判断方式为：系决定充电方式，其判断方式为：于是有，
式中，P
c
表示电动汽车充电功率，kW；表示在功能区i的充电时间，h；d
n+1
表示电动汽车下一段行驶里程，km；表示快充时间，h；表示慢充时间，h；快充充电功率比慢充充电功率大，即P
_f
＞P
_v
，设快充功率为慢充功率的k倍，即P
_f
＝kP
_v
，并且令，并且令由此，将式(6)简化为：故根据初始停驶时长决定电动汽车充电方式，停驶时长定义为：式中，为电动汽车n第j段行程的结束时间，为第j+1段行程的初始出发时间；3.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法，其特征在于，所述建立电动汽车充电负荷
‑
电价响应模型，具体包括以下步骤：考虑电动汽车的出行特性，构建单体电动汽车停靠时是否可参与调度的评判指标α，其定义如下：式中，t
c
为充电时长，t
dwe
为停留时长；当α<1时，在停驶时间内当充电电价发生变化时，电动汽车充电负荷具备响应动态分时电价的能力，即电动汽车车主依据充电电价做出充电决策，此时电动汽车充电负荷为可调度负荷，定义为：式中，P
s
(t)为t时刻可调度充电负荷，P
n,c
(t)为电动汽车n在t时刻的充电功率，N为t时刻满足α<1的充电电动汽车数量；当α≥1时，电动汽车在停驶时间内无法响应动态分时电价，不具备可调度能力；建立价格响应曲线的数学表达式为：
k＝K
pr,max
/(ΔP
r,1
‑
ΔP
r,2
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)；式中，Δp
r
为不同时段充电电价差值，即峰
‑
平、峰
‑
谷、平
‑
谷充电电价差，元/kW
·
h；kp
r
为电动汽车充电数量由高电价时段转移至低电价时段转移比例；Δp
r,1
为响应死区阈值，元/kW
·
h；Δp
r,2
为响应饱和区阈值，元/kW
·
h；当两不同时段电价差值大于Δp
r,2
时，电动汽车用户便不再响应；kp
r,max
为最大响应比例；将上述价格响应曲线变形为式(16)，将其定义为EV用户自主响应模型：式中，P
t
'为实施动态电价机制后t时刻的电动汽车总充电功率；P
t
为t时刻初始充电功率；T
f
为峰时段数，T
p
为平时段数，T
v
为谷时段数；p
r
(t)为t时刻电价，p
r_f
、p
r_p
、p
r_v
分别为峰平谷时段电价；P
s,f
为峰时段总可调度充电负荷，P
s,p
为平时段总可调度充电负荷；k
f
‑
p
、k
f
‑
v
、k
p
‑
v
分别表示充电峰
‑
平、峰
‑
谷、平
‑
谷模式下的转移比例。4.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车充电负荷
‑
电价响应实现弃风消纳方法，其特征在于，所述建立涵盖等效风电出力波动性、波动幅度和弃风消纳的多目标优化模型，具体包括以下步骤：采用波动性指标P
dif
衡量系统等效风电出力的波动性，其定义如下：P
dif
(t)＝P
wind
(t)
‑
P
ev
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(17)；式中，P
wind
(t)为t时刻风电出力，MW；P
dif
(t)为t时刻系统等效风电出力，MW；为P
dif
(t)的平均值，S
d
为P
dif
的标准差；P
ev
(t)表示t时段电动汽车集群充电功率，MW；T表示总优化时段数；等效风电出力波动幅度的表达式为：式中，G
d
为等效风电出力波动幅度之和；以弃风电量最小化为目标，其定义如下：式中，P
Gmin
为火电机组最小技术出力，MW；为t时刻系统净负荷，MW；T
δ
为弃风时段集合；Δt为时间间隔；构建涵盖等效风电出...
【专利技术属性】
技术研发人员：张良，尹清波，吕玲，刘冬源，蔡国伟，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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