【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力辅助服务市场领域，涉及一种电动汽车参与备用辅助服务的容量优化方法。
技术介绍
1、储能系统可以满足爬坡速率的需求，也己经逐步进入市场，但目前配置储能电站的成本依旧较高，还需面对潜在的电池循环寿命限制、储能技术换代等技术问题。因此，空调负荷、电动汽车(electric vehicle，ev)等用电设备，由于对连续供电要求不高，功率消耗的短时波动对用电体验影响较小，作为灵活性资源参与调频辅助服务的模式逐渐受到重视。
2、随着ev的普及以及电网辅助服务参与主体的扩大，对于ev参与调频辅助服务的调度策略、运营机制的要求也逐渐紧迫。因此，从解决ev充电不确定性、提高ev聚合商调频响应水平、鼓励ev用户主动参与服务的角度出发，提出对ev聚合商的备用容量、实时功率调度策略，以解决现有的调度策略在针对灵活性资源参与调频辅助服务方面所存在的不足。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术重点考虑了聚合商响应调频信号的准确度降低，或用户的充电需求无法满足的风险，提出了基于条件风险价值的风险成本评估方法，用于权衡负荷聚合商提供备用的收益及风险，作为惩罚项加入日前优化模型中，最终建立了以收益最大化为目标的优化模型。并通过模型仿真及不同应用场景的对比，分析了ev聚合商提供调频备用的特性及优势。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种电动汽车参与备用辅助服务的容量优化方法，该方法的具体步骤如下：
4、步骤1：电动汽车聚合商参与调频
5、1、充电合约机制以保底电量为基础，内容如下：
6、1)、电动汽车充电采取“即充即走”模式，聚合商对电动汽车的充电行为不做任何约束，随时可以入网充电及离网；
7、对每个备用时段z’，聚合商需要在市场中做优化的变量有三个：[pcharge,i,pup,i,pdown,i]，其中pcharge,i是需要向能量市场购买用于充电的功率，pup,i和pdown,i分别是向系统上报的上备用和下备用容量，时段i∈z'；
8、所述的上备用容量pup,i指从电网多吸收电能，即上调充电功率；所述下备用容量pdown,i指从电网少吸收电能或向电网提供电能，即下调充电功率；记时间点t聚合商实际响应的调频功率为prr,t，则在任意时间点t，电动汽车聚合商与电网交互的总功率pev,t，可表示为充电功率和调频功率的总和：
9、
10、2)、对每个充电电动汽车承诺每时段的保底电量，即每个备用时段结束时，该时段充入的电量不少于该保底电量，避免车辆离网时充电不足，因此需要采用以下惩罚措施：
11、①充电不足惩罚
12、车辆离网时未达到约定充电电量则由聚合商对车主依照短缺电量按比例进行赔偿；记每时段的保底电量为ebase，充电电量价格为πch,i，则从聚合商视角，时段i结束后的短缺电量为ede-charge,i，需赔付的罚款为aπch,iede-char,i，a为惩罚系数；
13、②调频不足惩罚
14、聚合商可能不能完全响应agc调频信号，当出现响应不足时会根据聚合商t时刻实际响应的调频功率prr,t与聚合商在t时刻需求的调频功率pir,t计算出t时刻调频功率响应误差perror,t，计算方式如下：
15、
16、记备用时段i内的上行、下行平均调频偏差为pde-up,i和pde-down,i，上行、下行备用价格分别为πr-up,i和πr-down,i需向系统赔付的罚款为β(πr-up,ipde-up,i+πr-up,ipde-down,i)，β为惩罚系数；
17、2、电动汽车聚合商灵活性刻画在于聚合商需要处理两个时间尺度的优化问题：
18、1)、聚合商需在备用市场关闸前分时段上报可被调用的上备用和下备用容量，在每个备用时段内，该聚合商可提供的上行或下行调频功率的绝对值将不超过该容量；
19、因此在任意时段i内，通过优化确定的pcharge,i、pup,i和pdown,i保持不变，而调频需求功率pir,t和聚合商响应的调频功率prr,t则随时间点t而变化；考虑车辆电池本身的运行约束，在备用时段i内,pcharge,i、pup,i和pdown,i的可能取值区间为：
20、0≤pcharge,i≤max{vi}pmax
21、0≤pup,i≤max{ui}pmax
22、0≤pdown,i≤(max{ui}+max{vi})pmax
23、其中，ui指时段i内可调用车辆数，一个时段内的可调用车辆数应为该时段可参与调频车辆数的最小值；vi指时段i内需充电车辆数，一个时段内的需充电车辆数应为该时段内在网车辆数的平均值，其中pmax为车辆电池充放电的最大功率；
24、聚合商在一个时段内可调用上行和下行备用的总电量分别记为qa-up,i和qa-down,i，应既不使电池过充，同时也不低于各电动汽车的保底电量；可调用电量可由优化变量[pcharge,i,pup,i,pdown,i]得出：
25、
26、qa-down,i＝pcharge,itspan-viebase (4)
27、其中tspan是一个备用时段的时间跨度，qinitial,k是车辆k入网时的初始电量，qmax是车辆可充入的最大电量；
28、2)、在每个备用时段内，实际负荷与发电供应之间的有功偏差量将以频率偏差的形式表现出来，系统将通过自动发电控制计算出发送给各备用资源的调频信号；
29、步骤2：风险厌恶优化模型与求解；
30、1、风险成本核算
31、在每个备用时段内，聚合商要面临两个风险：调频功率响应不足和充电不足；
32、若聚合商上报了过多的备用容量，或购买不合理的能量压缩了可用容量，从而使得调整的总电量超出了可调用电量时，聚合商将不再响应调频，则该时段内上行和下行调频响应不足的平均功率分别为pde-up,i和pde-down,i，基于本时段上报的上行、下行容量rup,i和rdown,i，该容量下累积电量需求为qd-up,i和qd-down,i；
33、在电动汽车聚合商参与调频辅助服务时，还需要考虑每个时段结束时因调频带来的电量变化qreg,i，同样可以基于调频信号的概率分布，结合上报容量来估计，记上行的调频信号为δup,i，每个时段带来的变化量为δδup,i，下行的调频信号为δdown,i，每个时段带来的变化量为δδdown,i，即δup,i∈[0,1],δdown,i∈[-1,0]；
34、
35、则响应不足的平均功率pde-up,i、pde-down,i可被估算为如下式子核算的可用电量qa-up,i、qa-down,i与累积电量需求之差除以该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动汽车参与备用辅助服务的容量优化方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车参与备用辅助服务的容量优化...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健男，顾兵，吴珂鸣，迟成，满林坤，王日俊，胡帅，张晓天，屈可丁，黄冶，胡继匀，孙洋，刘继成，冯伟，陈泽龙，杨天蒙，
申请(专利权)人：国家电网公司东北分部，
类型：发明
国别省市：
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