电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统技术方案

本发明专利技术公开一种电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，涉及电力调度领域

【技术实现步骤摘要】
电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统


[0001]本专利技术涉及电力调度
，特别是涉及一种电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统
。

技术介绍

[0002]虚拟储能是一种利用其他装置或者调度策略来平衡电力系统能量的思想，通过对各类电源发出的电能进行转移或者变换能量形式等方法调节系统能量，达到提高系统运行可靠性和供电质量以及改善经济效益的目的
。
[0003]随着电动汽车（
Electric Vehicle
，
EV
）规模的扩大以及
V2G
技术的应用，可充分利用电动汽车集群虚拟储能的可调度潜力，为电网提供调峰
、
调频
、
调压
、
备用服务等辅助服务
。
当集群电动汽车参与单类型辅助服务时，用户参与度不高，可通过电动汽车集群参与多类型辅助服务的形式增加用户收益，充分调动多类型充电用户积极性
。
在电动汽车参与辅助服务优化研究中，大多研究主要集中于电动汽车集群参与调峰
、
调频等某单一类型辅助服务的日前优化策略或者经济性分析，在对电动汽车参与多类型辅助服务优化调度策略的研究中，目前往往通过分析对比电动汽车参与电网单类型辅助服务的经济收益，基于经济收益高的辅助服务为主，另一类辅助服务为辅的原则划分电动汽车参与多类型辅助服务的不同时段，制定电动汽车辅助服务优化策略
。
[0004]然而电动汽车集群参与电网单类型辅助服务与参与多类型辅助服务研究主要有三点不同：1）
EV
集群参与单类型辅助服务过程中，不存在由于多类型辅助服务冲突产生的
EV
集群对多类型辅助服务的响应偏差问题；2）优化策略中辅助服务指令分配策略只需考虑充放电指令类型；3）优化调度建模中目标函数和约束条件需要考虑的情况也相对简单
。
现有研究在电动汽车集群参与辅助服务过程中大多只考虑了单类型辅助服务，导致电动汽车集群虚拟储能参与电网多种辅助服务时，无统一管理调度计划，因而多种辅助服务需求对有限的虚拟储能资源展开争夺，导致电动汽车集群虚拟储能无法合理参与多种辅助服务的调节过程
。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，以提高电动汽车聚合商参与电网辅助服务的参与度以及经济收益
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案
。
[0007]一种电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，包括：调度层
、
聚合层以及本地层；所述调度层为电网调度中心，聚合层为电动汽车虚拟储能聚合商，本地层为电动汽车集群
。
[0008]电网调度中心用于接收聚合商整合分配后的调峰可调度容量范围和调频可调度容量范围，并根据电网整体运行情况，依据聚合商上报的可调度容量范围，向聚合商下达调
峰需求指令与调频需求指令
。
[0009]聚合商根据本地层的电动汽车状态数据，经优化分析向电网调度中心上报不同辅助服务的可调度容量范围，并根据接收到的调度中心下发的调峰需求指令与调频需求指令，依据集群电动汽车响应控制策略，进行调峰
、
调频待响应功率分配，传输功率分配结果给
V2G
调峰
、
调频控制器
。
[0010]本地层通过智能充电设备采集电动汽车状态数据交由聚合商统一整合，并对接收到
V2G
调峰
、
调频控制器的功率分配结果进行响应，控制集群内对应电动汽车进行充放电出力，将调峰
、
调频服务的最终结果实际输出到电网
。
[0011]可选地，所述调度层依据的电网整体运行情况包括：调峰服务需求
、
调频服务需求
、
调峰服务收益单价
、
调频服务收益单价和购电分时电价
。
[0012]可选地，所述本地层采集的电动汽车状态数据包括：停驻区域电动汽车数量
、
停驻区域电动汽车停车时长
、
停驻区域电动汽车出行需求
、
电动汽车电池状态
、
电动汽车充电电价以及电动汽车参与
V2G
辅助服务的电池补偿成本
。
[0013]可选地，所述集群电动汽车响应控制策略具体包括：根据停驻区域的电动汽车电池状态以及出行目标将电动汽车分为四种控制模式，包括快充充电控制模式
、
常规充电控制模式
、
不可调度控制模式和待调度控制模式；针对待调度控制模式的电动汽车，采用辅助服务充放电指令分配策略进行待响应的辅助服务充放电指令分配
。
[0014]可选地，所述辅助服务充放电指令分配策略具体包括：根据待调度控制模式下的电动汽车不同荷电状态以及调峰
、
调频辅助服务的不同需求组合形式，将辅助服务充放电指令分配策略具体分为三种辅助服务充放电指令组合类型；第一种为调峰
、
调频需求均为放电需求或其中某一辅助服务需求为放电需求，且另一辅助服务无需求指令；第二种为调峰
、
调频需求均为充电需求或其中某一辅助服务需求为充电需求，且另一辅助服务无需求指令；第三种为调峰与调频充放电需求不一致；在每种辅助服务充放电指令组合类型中，确定两种辅助服务指令优先级和处于待调度控制模式中用来接收功率分配指令的特定集群电动汽车
。
[0015]可选地，所述聚合商同时参与电网调峰与调频双类型辅助服务的日前调度计划的目标函数包括电网辅助服务参与度最优函数和电动汽车聚合商经济收益最优函数；其中表示在
t
时段聚合商预留可调度调峰功率；表示在
t
时段聚合商预留可调度调频功率；表示在
t
时段电网调峰指令需求功率；表示在
t
时段电网调频指令需求功率；
T
表示总调度时段数；
M
表示电动汽车固有充电所需成本；
B
表示对电动汽车用户参与
V2G
辅助服务的补贴；
Y
表示电动汽车固有充电收益；
P
表示参与调峰辅助服务收益；
F
表示参与调频辅助服务收益；
min
表示取最小值；
F1表示电网辅助服务参与度；
F2表示电动汽车聚合商经济收益
。
[0016]可选地，所述聚合商同时参与电网调峰与调频双类型辅助服务的日前调度计划需满足辅助服务需求约束和电动汽车虚拟储能充放电功率约束；所述辅助服务需求约束包括
辅助服务需求限值约束和辅助服务需求模式约束
。
[0017]可选地，所述电动汽车虚拟储能充放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，其特征在于，包括：调度层
、
聚合层以及本地层；所述调度层为电网调度中心，聚合层为电动汽车虚拟储能聚合商，本地层为电动汽车集群；电网调度中心用于接收聚合商整合分配后的调峰可调度容量范围和调频可调度容量范围，并根据电网整体运行情况，依据聚合商上报的可调度容量范围，向聚合商下达调峰需求指令与调频需求指令；聚合商根据本地层的电动汽车状态数据，经优化分析向电网调度中心上报不同辅助服务的可调度容量范围，并根据接收到的调度中心下发的调峰需求指令与调频需求指令，依据集群电动汽车响应控制策略，进行调峰
、
调频待响应功率分配，传输功率分配结果给
V2G
调峰
、
调频控制器；本地层通过智能充电设备采集电动汽车状态数据交由聚合商统一整合，并对接收到
V2G
调峰
、
调频控制器的功率分配结果进行响应，控制集群内对应电动汽车进行充放电出力，将调峰
、
调频服务的最终结果实际输出到电网
。2.
根据权利要求1所述的电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，其特征在于，所述调度层依据的电网整体运行情况包括：调峰服务需求
、
调频服务需求
、
调峰服务收益单价
、
调频服务收益单价和购电分时电价
。3.
根据权利要求1所述的电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，其特征在于，所述本地层采集的电动汽车状态数据包括：停驻区域电动汽车数量
、
停驻区域电动汽车停车时长
、
停驻区域电动汽车出行需求
、
电动汽车电池状态
、
电动汽车充电电价以及电动汽车参与
V2G
辅助服务的电池补偿成本
。4.
根据权利要求3所述的电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，其特征在于，所述集群电动汽车响应控制策略具体包括：根据停驻区域的电动汽车电池状态以及出行目标将电动汽车分为四种控制模式，包括快充充电控制模式
、
常规充电控制模式
、
不可调度控制模式和待调度控制模式；针对待调度控制模式的电动汽车，采用辅助服务充放电指令分配策略进行待响应的辅助服务充放电指令分配
。5.
根据权利要求4所述的电动汽车虚拟储能参与电网多种辅助服务的优化调度系统，其特征在于，所述辅助服务充放电指令分配策略具体包括：根据待调度控制模式下的电动汽车不同荷电状态以及调峰
、
调频辅助服务的不同需求组合形式，将辅助服务充放电指令分配策略具体分为三种辅助服务充放电指令组合类型；第一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奇芳，薛银娟，夏明超，贾蕊，刘光宇，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：