[发明专利]一种电动汽车短时备用能力的评估方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车短时备用能力的评估方法，包括确定计及用户出行需求的电动汽车充/放电合约中的参数；给出影响电动汽车充/放电路径的充/放电可行域；基于充/放电可行域，给出影响电动汽车备用能力的功率边界约束和电量边界约束；计算最低电量约束线；考虑电池寿命约束，给出电动汽车的放电深度和单个调度周期内放电次数约束；基于所有约束，给出电动汽车备用能力的计算方法。本发明可以快速评估电动汽车的短时备用能力。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车短时备用能力的评估方法，属于电力辅助服务市场领域。

背景技术

现有电力系统主要利用发电侧的备用措施资源实现功率的实时平衡：在需要向上调节时，一般通过调度传统发电机组，如煤电、气电、水电等来实现；在需要向下调节时，可调资源可进一步扩大到风、光等新能源电源。尤以我国这样以煤电为主的电源结构，煤电机组启动慢、存在最小技术出力约束，依赖煤电调节风电、光伏等新能源发电波动存在较大的局限性：要么因煤电开机量过多产生弃风弃光问题，引起清洁能源资源的极大浪费；要么因煤电来不及开机或调节速率不足，导致调节跟不上可再生能源的快速波动，引起停电风险。因此，常规的备用措施资源及调度手段越来越不能适应新形势的发展，有必要充分发现、挖掘其它快速功率调节资源，例如发挥需求侧备用措施资源的作用，寻找技术上可靠、经济上可行的智能电网解决方案。

从技术层面来看，电动汽车是潜在的、优质的需求侧备用措施资源，兼具可调控负荷和储能的特性，其在调峰、调频、备用方面的应用前景逐渐受到人们的重视。电动汽车集群一般位于负荷中心，可迅速切换充、放电状态提供瞬时响应。

从经济层面来看，将来绝大多数电动汽车由私人用户所有，电网公司无需分摊其购置费用。但电网公司为了获取电动汽车的调度权，仍需依赖有效运转的发电及辅助服务市场，引入合理的激励机制，付出相应的控制成本。辅助服务市场机制设计的复杂性决定了它是现阶段我国电力改革面临的主要难题之一。电动汽车的分布式特性令其无法直接接入较为集中的批发性电力市场，而便于管理和分析的电动汽车集群在分类特征识别上又极为复杂。当前的研究缺乏电动汽车短时运行备用能力的评估方法。

电动汽车参与运行备用的能力与当前充/放电功率、当前荷电量状态、电池组容量、最大充/放电功率、以及用车开始和结束时间等因素有关；由于其中的一些因素为时变因素，因此充电过程中电动汽车提供备用的能力也呈现出时变特征。更重要的是，作为一种可调控负荷甚至分布式储能装置，电动汽车的备用能力决定于需求弹性，而需求弹性又由充电合约决定，充电合约最终由用户参与意愿决定。因此，亟待提出计及用户出行需求的电动汽车短时运行备用能力的评估方法，以此量化电动汽车的备用能力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车短时备用能力的评估方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电动汽车短时备用能力的评估方法，包括以下步骤，

确定计及用户出行需求的电动汽车充/放电合约中的参数；

给出影响电动汽车充/放电路径的充/放电可行域；

基于充/放电可行域，给出影响电动汽车备用能力的功率边界约束和电量边界约束；

计算最低电量约束线；

考虑电池寿命约束，给出电动汽车的放电深度和单个调度周期内放电次数约束；

基于所有约束，给出电动汽车备用能力的计算方法。

充/放电合约中的参数包括入网时间、离网时间、起始电量、保底电量、期望电量和充电价格。

功率边界用最大充/放电功率表示，当不受电量边界影响时，功率边界为固定值；反之，功率边界呈现时变特征。

功率边界约束为，