[发明专利]电动汽车参与电力系统的优化调度方法

权利要求书

1.一种电动汽车参与电力系统的优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)确定EV代理商初始报价

EV代理商根据EV充电模型制定EV充电计划,作为初始计划上报给电力调度中心,同时申报代理商可以参与调度的EV负荷限值和为保证调度后不同EV用户的充电协议仍然能得到满足,EV代理商在所有调度时段的总购电量需保持不变，约束为式(1):

结合公式(1),EV代理商在T1时段内减少或增加的充电负荷总量等于在T2时段内增加或减少的充电负荷总量,设电力公司和EV代理商的谈判价格为单位调整电量的价格,EV代理商a的收益R_EVA(a)为谈判获得的收益与参与调度产生的额外运行成本之差,即:

式中:λ_bid(a)为代理商a的报价，λ_S(t)为电力公司在t时段的报价；

假设EV代理商a期望的最低收益和期望的最高收益所对应的单位电量调整价格分别为λ_bid,min(a)和λ_bid,max(a)；其中,λ_bid,min(a)为EV代理商估计的调度单位EV充电电量的额外成本和期望的最小收益之和,λ_bid,max(a)与EV代理商预计的参与系统调度对系统运行成本减少的贡献和EV代理商期望获得的效用有关,可由式(3)计算：

式中:和分别为EV代理商a估计的总减少运行成本和系统在t时段需要的调整电量；γ_ex(a)为EV代理商a期望获得的效用占总减少运行成本的系数；

EV代理商a在第一次报价时会选择最高报价λ_bid,max(a)；若未能与电力公司达成一致,则逐渐降低谈判报价,直至与电力公司达成协议或达到最低报价λ_bid,min(a)为止；采用线性报价策略，假设谈判最大回合数为K_max,EV代理商a在第k轮的谈判出价为:

(2)电力公司确定初始报价

电力公司根据和得到各时段期望的负荷调度量和通过调度EV负荷可以减少的系统运行成本ΔC_G,其中可由式(5)计算：

通过计算ΔC_G和电力公司可以求得调度EV充电负荷可能获得的最大效用和调度的负荷总量, 则电力公司报价的最大值λ_Sbid,max和最小值λ_Sbid,min可分别由式(6)和(7)得到：

式中:πmax和πmin分别为电力公司期望获得的最大和最小效用占总可减少运行成本的系数；

电力公司在第一次报价时会申报最低的价格λ_Sbid,min；若未能与EV代理商达成一致,或在t时段达成一致的EV代理商所提供的EV充电负荷调整量还达不到电力公司会逐渐提高谈判报价,直至达到最高报价λ_Sbid,max或已达成一致的EV代理商所提供的调整负荷量满足的需求；采用线性报价策略,在第k轮的谈判出价为:

(3)报价调整修正

在谈判过程中,EV代理商a可以根据估计的报价曲线和电力公司实际报价的差别,修正对电力公司调度需求和收益的预测：

式中:和分别为代理商a估计的电力公司第k轮的报价、估计的电力公司期望获得的最大和最小的效用占总可减少运行成本的系数；

当电力公司第k轮的实际报价高于EV代理商a的预期值,表明EV代理商低估了EV充电负荷调度对电力公司的总效用,则代理商可以考虑减少报价的让步幅度,反之亦然；此外,代理商a也可以根据代理商和电力公司的报价差调整让步策略,当报价相差较大时适当提高让步幅度,反之亦然；结合EV代理商a在第k轮申报的价格和式(4),EV代理商a在第k+1轮调整后的谈判报价可根据式(10)-(12)得到；

式中:ε₁(a,k)和ε₂(a,k)分别为EV代理商对第k轮电力公司报价与代理商预期报价偏差的调整系数和第k轮电力公司报价与代理商报价差值的调整系数,分别可由(11)和(12)计算得到；

电力公司也会根据各EV代理商的报价调整自身的报价策略；考虑到多个EV代理商的竞争关系,报价最低的代理商会最早与电力公司达成协议,对成交价格和电力公司调整报价策略的影响最大；因此,考虑当代理商的最低报价与电力公司报价之差较大时,适当提高让步幅度,反之亦然；结合式(8),电力公司第k+1轮调整后的谈判报价可根据式(13)-(14)得到:

式中:σ(k)为电力公司对第k轮所有EV代理商的报价与电力公司报价差值的调整系数,可由(14)计算得出；

(4)EV代理商与电力公司谈判流程

根据初始报价策略和报价调整策略,EV代理商和电力公司可以通过报价-学习-调整的方式,针对EV充电负荷的调度达成一致，在进行第k轮谈判时,所有NA个EV代理商同时向电力公司提交第k轮的报价电力公司也同时给出第k轮的报价当EV代理商a在第k轮申报的价格不高于电力公司提供的价格时,电力公司会考虑是否调度代理商a的EV充电负荷；若多个代理商的报价均不高于电力公司报价时,电力公司有权决定是否调度某个或某些EV代理商的充电负荷；若电力公司决定采用代理商a的EV参与调度,最终和代理商a成交的价格为双方报价的均值,即:

电力公司对代理商a所辖的EV充电负荷的调度需要通过优化实现,优化模型为(1)-(8),在目标函数中需要增加支付给代理商a的调度费用C_A(a,k),其可通过式(16)计算:

电力公司求解出EV负荷调度量后,提出包括调度量和支付价格的合约代理商a选择接受或拒绝合约。