[发明专利]一种考虑充电成本的电动汽车参与调压的两级调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑充电成本的电动汽车参与调压的两级调度方法，在第一级调度以满足充电器视在功率约束和电动汽车充电需求、操作模式为约束条件，以用户充电成本最小化为目标函数，建立本地控制单元的优化模型，通过对模型的求解得到最小充电成本，并在此基础上建立电动汽车充电成本的约束条件，然后提交给电网控制中心；电网控制中心以电动汽车充电成本和变电站运行容量为约束条件，以配电网有功损耗和电压偏差最小化为目标函数，建立了对本地控制单元的优化调度模型，通过对模型的求解得到对本地控制单元的最优调度指令，然后传送给本地控制单元，完成对电动汽车的两级调度过程。

技术领域

本发明属于电网调度及电动汽车并网技术领域，更为具体地讲，涉及一种考虑充电成本的电动汽车参与调压的两级调度方法。

背景技术

当前，随着环境污染、化石燃料短缺以及能源成本增加等问题日益严重，作为传统内燃机汽车替代品的电动汽车被视为是解决上述问题的有效方案。由于电动汽车具有清洁、环保、高效等特点，随着电动汽车技术的成熟，越来越多的电动汽车进入市场，占据着越来越多的市场份额。如果任由大量电动汽车无序充电，必然会对电网造成不利影响，如加大负荷峰谷差，造成频率波动、电压不稳定等问题。电动汽车并网技术(V2G)使得信息和能量能够在电网和电动汽车之间双向流动，在此基础上可以利用电动汽车为电网提供一些辅助服务，如调压服务、调频服务等。

当前，电动汽车参与电网调压的调度方法已获得了诸多关注，现有的调度方法可以分为集中式和分布式两种。但是现有研究结果中，对于电动汽车参与电网调压的调度方法存在以下问题，首先，集中式调度方法需要电动汽车听从调度中心的安排，忽略了用户的主观意愿，即使一些方法考虑了用户的经济利益，也只是将所有电动汽车的充电成本做简单加和以实现最小化，不能保证每个用户的利益；其次，电动汽车分布式的调度方法，虽然满足了用户的主观意愿，但是对电压调节的效果较差。然而，电动汽车作为最直接的贡献者参与电网调压，每个用户的利益必须得到保障；作为调压服务最重要的要求，电网电压必须维持在较好的稳定状态。因此，当前研究对于实际应用缺乏有效的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种考虑充电成本的电动汽车参与调压的两级调度方法，在保证电动汽车用户利益的基础上，实现电网有功损耗和电压偏差最小，建立数学模型并完成对电动汽车的调度。

为实现上述发明目的，本发明一种考虑充电成本的电动汽车参与调压的两级调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、在本地控制单元完成电动汽车参与电网调压的第一级调度

(1.1)、建立电动汽车充电成本最小化的优化模型

(1.1.1)、从电网控制中心处获得充电电价信息，建立电动汽车充电成本模型；

C_k＝Cost_k-Income_k

其中，C_k表示第k辆电动汽车的充电成本，Cost_k表示第k辆电动汽车的充电花费，Income_k表示第k辆电动汽车提供无功支撑的收入，p_c,t和p_r,t分别表示t时段的有功和无功电价，和表示t时段第k辆电动汽车的有功和无功功率，调度时间被分成长度为ΔT的T个时间段；

(1.1.2)、建立电动汽车充电约束模型

建立充电器视在功率约束模型：

其中，S_max表示充电器的最大视在功率；

建立电动汽车充电模式约束模型：