电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法技术

本发明专利技术涉及电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，步骤如下：步骤1）电动汽车充电负荷不确定性分析，建立电动汽车充电负荷影响指标与模型；步骤2）分布式电源不确定性分析，建立分布式电源出力影响指标与模型；步骤3）分布式电源与电动汽车充电负荷互补关联性分析；步骤4）建立电动汽车充电负荷与分布式电源互补系统结构模型；步骤5）制定电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调策略。采用并网运行方式，对容量配置要求低，利用上网电和市电的电价差额来补偿成本，与大电网的连接保障电动汽车充电负荷稳定运行。采用多能互补系统，能够实现各种能源协调互补，合理配置分布式设备容量，具有更高的效率、更高的环境效益和更低的用能成本。的用能成本。的用能成本。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法


[0001]本专利技术涉及配电网多能互补领域，尤其涉及电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的普及和电力系统的发展，电动汽车充电负荷和分布式电源的接入规模将会进一步扩大，其所带来的不确定性对配电网规划也将带来不可忽视的影响。同时，影响电动汽车充电负荷和分布式电源的不确定性的因素也多种多样，因此，分析考虑新负荷与配电网下的系统运行特性和能量流物理拓扑等关联关系，提出配电网电动汽车充电负荷与分布式电源的互补协调方法。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其技术方案如下：
[0004]电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1)电动汽车充电负荷不确定性分析，建立电动汽车充电负荷影响指标与模型；
[0006]步骤2)分布式电源不确定性分析，建立分布式电源出力影响指标与模型；
[0007]步骤3)分布式电源与电动汽车充电负荷互补关联性分析；
[0008]步骤4)建立电动汽车充电负荷与分布式电源互补系统结构模型；
[0009]步骤5)制定电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调策略。
[0010]步骤1)中的电动汽车充电负荷不确定性分析，是指从电动汽车的规模、用户行为以及电动汽车性能三个方面进行分析。
[0011]步骤1)中的电动汽车充电负荷影响指标与模型，包括电动汽车充电开始时刻的概率密度函数、电动汽车充电结束时刻的概率密度函数以及电动汽车日行驶里程的概率密度函数；
[0012]电动汽车充电开始时刻的概率密度函数，表达式如下：
[0013][0014]式中，t为时间，μ
out
为电动汽车充电开始时刻的期望值，σ
out
为电动汽车充电开始时刻的方差；
[0015]电动汽车充电结束时刻的概率密度函数，表达式如下：
[0016][0017]式中，t为时间，μ
in
为电动汽车充电结束时刻的期望值，σ
in
为电动汽车充电结束时刻的方差；
[0018]电动汽车日行驶里程的概率密度函数和概率，表达式如下：
[0019][0020]式中，R为电动汽车一天的行驶里程，单位为km；μ
d
为电动汽车日行驶里程的期望值，σ
d
为电动汽车日行驶里程的方差。
[0021]步骤2)中的分布式电源不确定性分析，是指从分布式电源自身特性、自然环境以及政策和市场环境三个方面进行分析。
[0022]步骤2)中的分布式电源出力影响指标与模型，包括风力发电出力影响指标与模型、光伏发电出力影响指标与模型。
[0023]风力发电出力影响指标与模型，包括风速概率分布模型和风电机组的输出功率；
[0024]风速概率分布模型，表达式如下：
[0025][0026]式中，c为威布尔分布的尺度，k为威布尔分布的形状参数；
[0027]参数k可通过风速序列的均值和标准差求解，表达式如下：
[0028][0029]式中，σ为风速序列的均、μ为风速序列的标准差；
[0030]参数c可由k计算得到：
[0031][0032]风电机组输出功率，表达式如下：
[0033][0034]式中，P
w
为风电机组输出功率、为风电机组额定输出功率，v
ci
为风电机组的切入风速、v
r
为风电机组的额定风速、v
co
为风电机组的切出风速。
[0035]光伏发电出力影响指标与模型，包括光照强度、光照强度概率密度分布模型和光伏机组的输出功率；
[0036]光照强度，表达式如下：
[0037][0038]式中，s
t
为实时光照强度，s
max
为一段时间内最大光照强度值；
[0039]光照强度概率密度分布，表达式如下：
[0040][0041]式中a为形状参数、b为尺度参数；
[0042]参数a、b大小可由某一段时间内光照强度的均值μ和标准差σ决定，表达式如下：
[0043][0044][0045]光伏机组输出功率，表达式如下：
[0046][0047]式中，为光伏发电的额定输出功率；s
r
为发电功率为额定值时的光照强度。
[0048]步骤3)中的分布式电源与电动汽车充电负荷互补关联性分析，是指选取风力发电和光伏发电一年12个月典型日变化曲线，分析出风力发电和光伏发电的出力特性，再进行互补关联性分析。
[0049]步骤4)中的电动汽车充电负荷与分布式电源互补系统结构模型，由风力发电系统、光伏发电系统、储能装置、控制单元以及电动汽车充电负荷连接组成，所述电动汽车充电负荷处于并网运行状态，风力发电系统、光伏发电系统共同或单独与电网为电动汽车充电负荷提供能量，互补系统根据储能装置的剩余电荷，决定其充电或放电。
[0050]步骤5)中的制定电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调策略，是指分析电动汽车充电负荷与分布式电源互补系统中的能量流动，再根据风力发电、光伏发电联合出力和电动汽车充电需求间的关系，最后制定电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调策略；
[0051]电动汽车充电负荷与分布式电源互补系统中的能量流动，表达式如下：
[0052]ΔP(t)＝P
PV
(t)+P
WT
(t)
‑
P
load
(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
13)
[0053]式中，ΔP(t)为t时刻的能量差；P
PV
(t)为t时刻光伏发电功率；P
WT
(t)为t时刻风机发电功率；P
load
(t)为t时刻负载功率，这里指电动汽车充电负荷；
[0054]根据式(1
‑
13)，电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调策略如下：
[0055]ΔP(t)＞0时，输出功率过剩，此时增大对电动汽车充电负荷的并网比例；同时考虑峰谷电价，在峰时电价时段，分布式电源富余电量优先反送入电网获取收益，在谷时电价时段，分布式电源富余电量优先存入储能装置，以便在用电高峰和风力发电和光伏发电出力不足时提供电能；
[0056]ΔP(t)＜0时，输出功率无法满足负载需求，优先让储能装置放电以填补差额，不
足部分由电网提供，此时限制电动汽车充电负荷接入，电动汽车充电负荷消耗的功率依据电网需要进行调节，以此起到调峰调频的作用，通过它们的联合运行优化来提高电网对分布式电源的消纳能力；储能装置的充放电策略根据风力发电和光伏发电出力与负荷的功率差额以及储能运行约束条件进行调整。
[0057]与现有技术相比，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)电动汽车充电负荷不确定性分析，建立电动汽车充电负荷影响指标与模型；步骤2)分布式电源不确定性分析，建立分布式电源出力影响指标与模型；步骤3)分布式电源与电动汽车充电负荷互补关联性分析；步骤4)建立电动汽车充电负荷与分布式电源互补系统结构模型；步骤5)制定电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调策略。2.根据权利要求1所述的电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，所述步骤1)中的电动汽车充电负荷不确定性分析，是指从电动汽车的规模、用户行为以及电动汽车性能三个方面进行分析。3.根据权利要求1所述的电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，所述步骤1)中的电动汽车充电负荷影响指标与模型，包括电动汽车充电开始时刻的概率密度函数、电动汽车充电结束时刻的概率密度函数以及电动汽车日行驶里程的概率密度函数；电动汽车充电开始时刻的概率密度函数，表达式如下：式中，t为时间，μ
out
为电动汽车充电开始时刻的期望值，σ
out
为电动汽车充电开始时刻的方差；电动汽车充电结束时刻的概率密度函数，表达式如下：式中，t为时间，μ
in
为电动汽车充电结束时刻的期望值，σ
in
为电动汽车充电结束时刻的方差；电动汽车日行驶里程的概率密度函数和概率，表达式如下：式中，R为电动汽车一天的行驶里程，单位为km；μ
d
为电动汽车日行驶里程的期望值，σ
d
为电动汽车日行驶里程的方差。4.根据权利要求1所述的电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，所述步骤2)中的分布式电源不确定性分析，是指从分布式电源自身特性、自然环境以及政策和市场环境三个方面进行分析。5.根据权利要求1所述的电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，所述步骤2)中的分布式电源出力影响指标与模型，包括风力发电出力影响指标与模型、光
伏发电出力影响指标与模型。6.根据权利要求5所述的电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，所述风力发电出力影响指标与模型，包括风速概率分布模型和风电机组的输出功率；风速概率分布模型，表达式如下：式中，c为威布尔分布的尺度，k为威布尔分布的形状参数；参数k可通过风速序列的均值和标准差求解，表达式如下：式中，σ为风速序列的均、μ为风速序列的标准差；参数c可由k计算得到：风电机组输出功率，表达式如下：式中，P
w
为风电机组输出功率、为风电机组额定输出功率，v
ci
为风电机组的切入风速、v
r
为风电机组的额定风速、v
co
为风电机组的切出风速。7.根据权利要求5所述的电动汽车充电负荷与分布式电源互补协调方法，其特征在于，所述光伏发电出力影响指标与模型，包括光照强度、光照强度概率密度分布模型和光伏机组的输出功率；光照强度，表达式如下：式中，s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云飞，赵立军，孙碣，邢敬舒，孙永辉，石勇，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力设计有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：