[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

说明书

本发明公开了一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，具体涉及配电网优化调度技术领域，具体方法如下：S1、第一层为DEMS实施的两阶段优化调度；S2、第二层为区域EV‑EMS执行的实时调度；S3、各阶段优化调度模型及求解方法。本发明通过三段式优化调度策略，协同实现对配电网可控资源的日前调度、日内校正及对EVs充电的实时控制，减少RES发电及EVs充电行为随机性等不确定性因素的影响，通过采用“集中+分布式”的混合计算框架，大大减少了计算时间，并克服了维数灾的问题，此外，还减轻了局部通信失败对整体优化调度的不良影响，降低了对通信系统可靠性的要求。

技术领域

本发明涉及配电网优化调度技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法。

背景技术

电动汽车(简称EV)具有良好的节能、环保和低排放特点，因此大力发展电动汽车成为有效缓解能源危机和缓解污染问题的重要手段。然而，电动汽车在时间和空间上的随机性大，一旦大规模接入电网，不仅将引发新一轮的用电负荷增长，也对电网完全、稳定、经济、高效地运行提出了新的挑战。相关研究表明，若对电动汽车的充电行为不加以控制，将会导致负荷峰值增加、供电设备过载、电能质量恶化，从而严重威胁到电力系统的安全稳定运行。因此，规模化电动汽车接入电网后，如何实现电力资源的优化调度和控制、实现电动汽车有序充电是电网必须解决的问题。

针对电动汽车接入对电网带来的负面影响，国内外已有大量研究展开，并提出了不同的有序充电调度和控制策略。从调度层面上看，多以单台EV为调控对象，研究充电站层面的调度方法。在配电网层面，有三种控制方式：1)配电网直接对每一辆EV进行调度，加强了EV与电网的联系，但优化调度时间长，现实可操作性比较差。2)基于集中控制系统的控制方式，在区域电动汽车群与配电网之间建立中介系统，配电网不直接参与充电控制，而只对集中控制系统下发调度优化命令，这种方式可以大大简化电网对EV的管理，同时也考虑了用户的利益，但当EV的规模十分巨大的时候，则会对集中控制系统的优化控制造成维数灾。3)针对集中控制系统可能存在的问题，有学者提出了分区控制的调度方式，将配电系统按照地域分解为若干区域，对每一个区域，由配电系统调度机构或第三方电动汽车代理(EVAggregators)负责区域内的EVs协调调度，针对第三种调度方式，一般建立双层模型，采用集中式优化算法进行计算，需要比较大的信息存储量、计算量，容易出现维数灾问题，且对通讯要求较高，此外，没有考虑负荷、可再生能源(简称RES)发电等不确定性的影响，从时间尺度上来看，对EV充电控制分为日前调度和实时调度，目前已有文献侧重于二者的独立研究，缺乏二者协同方案的研究。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，通过三段式优化调度策略，协同实现对配电网可控资源的日前调度、日内校正及对EV充电的实时控制，采用“集中+分布式”的混合计算框架，大大减少了计算时间，并克服了维数灾的问题，此外，还减轻了局部通信失败对整体优化调度的不良影响，降低了对通信系统可靠性的要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大规模电动汽车接入的主动配电网优化调度方法，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；