[发明专利]一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法

权利要求书

1.一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，其特征在于：具体方法如下：

S1、第一层为配电网能量管理系统，简称DEMS，实施的两阶段优化调度：

S1.1、第一阶段为配电网日前调度：根据日前预测值，分配各可控分布式发电单元，简称DG，及各区域电动汽车，简称EV，集群的功率，控制变量包括：可调度DG出力和各区域可控EV总充电功率；

S1.2、第二阶段为日内滚动校正调度，时间间隔为1h：根据当天短期预测值，对不确定因素引起的配电网功率平衡偏移量进行校正分配，分配对象包括可控DG和区域EV集群；

S2、第二层为区域电动汽车能量管理系统，简称EV-EMS，执行的实时调度：为满足EV的实时充电需求，根据EV的实时信息，在线优化EV充电功率，然后将实际的区域总充电功率上传给DEMS，以便进行下一时段的校正功率分配；

S3、各阶段优化调度模型及求解方法：根据提出的调度策略，建立各层各阶段的优化调度模型，采用算法进行优化计算，具体方法如下：

S3.1、第一阶段日前优化调度：配电网运行成本包括：从主网购电的成本C₁、配电网的损耗成本C₂、可控分布式电源的发电成本C₃和可控区域电动汽车总充电功率的调度成本C₄，控制变量为燃气轮发电机的输出功率及各区域的电动汽车总充电功率，取调度时间间隔Δt₁为1h，则目标函数为：

其中，

式中，T为调度周期的时段总数,N_g、N_evs分别为燃气轮发电机和区域的数量，分别为t时段从主网注入配电网的功率、配电网的网损、燃气轮发电机i输出的功率、区域j的系统计划充电负荷和区域上报充电需求，c_t为时段t的单位购电费用，a_i、b_i、c_i为燃气轮发电机i的发电成本系数，c_eva为调整EV区域充电功率的单位调度成本，A为配电网的节点支路关联矩阵，G为各支路电导组成的对角矩阵；和分别为t时段节点电压的实部向量和虚部向量；

S3.2、第二阶段校正控制：日内的负荷及可再生能源，简称RES，发电预测为短期预测，将各时段的总功率偏差ΔP^t分配给可控资源，这里为：燃气轮发电机及区域EV集合，得出各时段校正后的优化变量值，采用离散型一阶一致性算法实现功率偏差的分配；

S3.3、第三阶段实时调度：

EV到达充电区域后，将自身的电池状态以及充电需求提交至EV-EMS并接受其充电控制，为此，先定义两个参数：

EV接入电网后的最短充电时间：

其中，E_ex、P_ch,max分别为EV的期望充电量，最大充电功率，E_N、S_ini分别为EV电池的额定容量及初始荷电状态；

EV充电裕度系数：

其中，t_con、t_lve分别为EV接入电网和离开的时间；

在区域内部，以离开时间t_lve为分群特征，将相近t_lve的车辆编入相应充电队列，进行统一优化调度。

2.根据权利要求1所述的一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，其特征在于：在步骤S1.1中的调度目标为从主网购电的成本、发电成本及可控EV充电功率的调度成本最小，且确保配电网的安全运行，即节点电压及支路电流在正常范围内。

3.根据权利要求1所述的一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，其特征在于：在步骤S1中各区EV-EMS通过采集历史数据、统计用户出行规律或根据日前申报机制获得相关参数，基于申报信息相似性合并的数据分组技术，对区域内EV进行分组，以降低EV-EMS调度问题的求解规模和难度，然后估算区域EV集群一天内各时段的充电需求及可调度充放电容量作为配电网优化调度依据。

4.根据权利要求1所述的一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，其特征在于：在步骤S2中调度目标为满足用户充电需求的同时使区域的实际总充电功率偏离指令值最小。