[发明专利]一种面向供需两侧协同优化的电动汽车动态激励方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向供需两侧协同优化的电动汽车动态激励方法。

背景技术

随着全球一次能源消耗殆尽和环境问题的日益严峻，传统能量网架结构亟需转变。强调互动的现代电力系统供需关系中，需求响应(demand response，DR)资源已然被视为在需求侧接入系统的虚拟发电机组，是能源互联时代不可或缺的新型分布式能源。

电动汽车(electric vehicle,EV)入网(vehicle to grid，V2G)思想的提出，使电动汽车以DR的形式与电网“双向互动”。就目前情形来看，一方面，电动汽车因其在节能减排方面的潜力正受到各国政府、汽车行业的大力推广；另一方面，在这种推广势头的作用下，将来大规模电动汽车的充电需求将给配网带来大量的负荷增长，可能会对配网造成负荷峰谷差加剧、线路过载等负面影响。电力市场环境下，电动汽车参与DR将供电侧和需求侧的资源进行综合规划，可以为系统提供调峰、调频等辅助服务，提高系统的安全性、可靠性以及电能质量等，是DR项目争取的重要互动资源。根据对用电模式调节和引导手段的不同，对电动汽车充放电实施需求响应的机制主要有两类：基于激励的需求响应(incentive-based demand response，IBDR)和基于价格的需求响应(price-sensitive demand response，PSDR)。其中，IBDR往往以实施方的角度进行直接负荷控制，旨在满足实施方需求，对用户的考虑不充分，难以得到用户的支持和实际应用。在PSDR的相关研究中，分时电价是需求侧管理中调整负荷、优化用电方式的主要措施之一。分时电价能反映电力系统长期供电成本及负荷水平的变化，但是更新周期长久，当日实际负荷峰谷区域会与分时电价相应区域有些出入，若仅对EV实施PSDR，供应侧难以实现理想的需求响应水平，因此实现供电侧和用户侧的协同优化成为需求响应的关键。

发明内容

本发明提供一种以需求侧为决策主体，进而实现供需两侧协同优化，旨在保证用户经济性的同时实现平抑系统负荷波动的面向供需两侧协同优化的电动汽车动态激励方法。

本发明以需求侧为决策主体、供需两侧协同优化，旨在保证用户经济性的同时实现平抑系统负荷波动，期望为电动汽车需求响应的精细化开发建立研究基础。

本发明的技术方案是：

一种面向供需两侧协同优化的电动汽车动态激励方法，包括以下步骤：

1.1、获取接入配电网的电动汽车的状态信息

将全天24h的时间进行离散化处理，均分为J个时段，对于任意第k时段，有k∈{1,2,...,J}，且第k时段的时长为Δt，当电动汽车l接入配电网后，用一个七维行向量X_l记录电动汽车l的电池信息和客户的充电需求信息；假设接入配电网的电动汽车的总数为N，对于任一电动汽车l∈{1,2,...,N}，则有：

X_l＝[T_in,l,T_out,l,S_0,l,S_E,l,C_s,l,P_c,l,P_d,l] (1)

式中：

T_in,l、T_out,l分别表示电动汽车l接入配电网的时间和预期离开配电网的时间；

S_0,l、S_E,l分别表示电动汽车l接入配电网前的电池SOC(State of Charge，荷电状态，表示电池剩余能量与电池容量的比值)和离开配电网时客户期望的电池SOC，0≤S_0,l≤1，0≤S_E,l≤1；

C_s,l表示电动汽车l的电池容量；

P_c,l、P_d,l分别表示电动汽车l的电池的额定充、放电功率；假设电动汽车在接入配电网期间内均以额定充、放电功率进行充电或者放电；

电动汽车l接入配电网的持续时间T_pe,l＝T_out,l-T_in,l，对T_pe,l离散化后包含的时段集合设为T_l；

1.2、基于PSDR(price-sensitive demand response，价格型需求响应)的需求侧优化，以获得使客户收益最大的初始充放电计划