[发明专利]一种基于光伏不确定性出力的电动汽车充放电决策方法

说明书

本发明提出一种基于光伏不确定性出力的电动汽车充放电决策方法，包括以下步骤：1)光伏发电测控终端获取光伏发电单元实时输出能量信息，报告给电动汽车测控终端；2)电动汽车测控终端根据光伏发电单元实时输出能量得出输出系数u，构建以光伏发电输出功率为决定因素的收益函数数学模型，结合马尔可夫决策过程得出电动汽车单元实时光伏出力最大利用收益行为；3)电动汽车测控终端依据马尔可夫决策过程预测的光伏出力最大利用收益行为和电动汽车单元当前所处状态输出控制指令，令电动汽车执行光伏出力最大利用收益行为，以实现光伏发电高效利用。采用本发明的决策方法，能够帮助达到光伏发电新能源高效利用的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于光伏不确定性出力的电动汽车充放电决策方法，属于电力控制领域。

背景技术

灵活、安全、经济及清洁的电网系统是智能电网的发展方向。将新型的控制策略和智能通信应用到发电、输电和配电各电力系统单元之中，将它们有机结合，可以实现电力系统各单元智能交流。微电网下光伏发电、风力发电等分布式电源的发电量都具有随机性和间歇性。V2G技术中电动汽车作为分布式储能单元可以实现能量的双向流动，既可以作为分布式电源对负荷馈电，又可以作为分布式储能设备从分布式发电单元充电。马尔可夫决策对随机过程运用概率来刻画其不确定性。通过马尔可夫决策机制以光伏发电的输出电量为导向对电动汽车这个分布式储能单元构建随机模型，使微网下电动汽车实现充放电最佳动态决策。大电网中基于电价因素的决策方法对处于“即插即用”孤岛运行模式的微电网并不适用，本发明为不需考虑电力成本因素的微电网用户提供了一种基于智能微网下间歇性新能源光伏发电不确定性出力以决策电动汽车充放电控制策略的方法，具体为一种将马尔可夫决策过程应用于含电动汽车的智能微网单元，以实现智能微网单元内的电动汽车充放电策略优化决策，能够帮助达到光伏发电新能源高效利用的目的。

发明内容

发明目的：本发明提出一种基于光伏不确定性出力的电动汽车充放电决策方法，使得微电网下电动汽车依据光伏发电单元的出力情况来选择电动汽车的充放电状态和过程行为。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明的动态决策基于微网及其通信架构下光伏发电单元与电动汽车单元之间实现，光伏发电单元与光伏发电测控终端组成新能源管理系统，电动汽车单元与电动汽车测控终端组成电动汽车管理系统；新能源管理系统与电动汽车管理系统在微电网单元层中采用IEC61850 Ed2.0通信标准实施信息交互；通过SV服务和Reporting服务在微电网下实现光伏发电单元与电动汽车单元的实时通信；根据马尔可夫决策过程定义电动汽车单元的有限状态和行为，马尔可夫决策过程是基于马尔可夫过程理论的随机动态系统最优决策过程，马尔可夫决策过程有限状态机制在每一段时间间隔的开始，基于当前光伏发电单元输出能量来决定如何改变电动汽车单元的当前状态和执行下一个行为。

一种基于光伏不确定性出力的电动汽车充放电决策方法具体分为如下三个步骤：

步骤一：光伏发电测控终端获取光伏发电单元实时输出能量信息，报告给电动汽车测控终端；

步骤二：电动汽车测控终端根据光伏发电单元实时输出能量得出输出系数u，构建以光伏发电输出功率为决定因素的收益函数数学模型，结合马尔可夫决策过程和电动汽车单元当前所处状态得出电动汽车单元实时光伏出力最大利用收益行为；

步骤三：电动汽车测控终端依据马尔可夫决策过程预测的光伏出力最大利用收益行为和电动汽车单元当前所处状态输出控制指令，令电动汽车执行光伏出力最大利用收益行为，以实现光伏发电高效利用。

进一步地，于步骤一中，光伏发电测控终端通过IEC 61850标准SV服务获取光伏发电单元实时输出有功功率Ppv信息，然后通过IEC 61850标准Reporting服务报告给电动汽车测控终端。

进一步地，于步骤二中，电动汽车单元的充放电马尔可夫决策过程模型由四元组(S，A，T，R)构成，其中：