[发明专利]一种考虑储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调方法

权利要求书

1.一种考虑储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调方法，其特征在于，所述源荷协调方法包括以下步骤：

S1：获取风电场运行控制参数；

S2：获取区域内储热装置运行参数；

S3：获取区域内电动汽车负荷运行参数；

S4：以电网收益最大为目标构建储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调控制模型。

2.根据权利要求1所述的考虑储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：

S101：读取区域内风电场日前出力计划

S102：根据除风电机组外的火电机组的日前出力计划和常规负荷曲线，预测风电日前出力值。

3.根据权利要求1所述的考虑储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：

S201：获取区域内储热装置的运行参数；

S202：计算储热装置的储热量及成本。

4.根据权利要求1所述的考虑储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S301：获取区域内参与充放电的电动汽车数量及其充放电功率等运行参数；

S302：计算电动汽车的储能容量及成本。

5.根据权利要求1所述的考虑储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：

构建以电网收益最大为目标的储热和电动汽车参与风电消纳的源荷协调模型；目标函数为：

max f₀-α₁f₁-α₂f₂-α₃f₃ (1)

式中，f₀表示风电场收益，f₁表示储热装置成本，f₂表示电动汽车成本，f₃表示弃风成本，α₁、α₂和α₃分别表示f₁、f₂和f₃的风电出力分配比例；

其中约束条件包含电出力平衡约束、储热装置运行约束、电动汽车充放电行为约束、其他发电机组出力约束和风电消纳分配约束等：

(1)电出力平衡约束

f₀≥0 (3)

p_WIND(t)≤P_WIND(t) (4)

p_LOAD(t)+p_TH(t)+p_EV(t)≤p_WIND(t)+p_WP(t) (5)

式中，F_WIND表示风电单位收益，p_WIND(t)表示风电出力调度值，且其不大于日前风电出力预测值，p_WP(t)表示其他发电机组出力值，P_LOAD(t)取自于常规负荷曲线，P_TH(t)表示分配到储热装置上的总风电出力，P_EV(t)表示传输到电动汽车充放电上的总风电出力；

(2)储热装置运行约束

f₁≥0 (7)

0≤n_TH(i,t)s_TH(i,t)≤N_THS_TH,max (8)

0≤N₁≤N_TH (9)

n_TH(i,t+1)s_TH(i,t+1)＝n_TH(i,t)s_TH(i,t)-ΔH(i,t)Δt (10)

式中，n_TH(i,t)表示第i个储热装置在t时刻参与储热的状态，1表示参与，0表示不参与，s表示第i个储热装置在t时刻的实际储热量，F_TH表示储热装置单位成本；每一时刻各储热装置的储热量不能超过其最大储热量，N_TH是该区域内所有电动汽车数量，S_TH,max是电动汽车的最大容量，N₁是t₁-t₂时间段内参与电网运行的储热装置数量；储热装置的储热量受到前一时刻储热情况的影响，△H(i,t)表示在风电转为储热时的第i个储热装置在△t内的热量损失；

(3)电动汽车充放电行为约束

f₂≥0 (13)

0≤N₂≤N_EV

(14)

0≤n_EV(i,t)s_EV(i,t)≤N_EVS_EV,max (15)

0≤p_EV,cha(i,t)≤P_EV,cha,max (16)

0≤p_EV,dis(i,t)≤P_EV,dis,max (17)

式中，s_EV(i,t)表示t时刻第i辆电动汽车的电池容量，p_EV,cha(i,t)表示t时刻第i辆电动汽车充电功率，P_EV,cha,max是最大充电功率，p_EV,dis(i,t)表示t时刻电动汽车放电功率，P_EV,dis,max是最大放电电功率，n_EV(i,t)表示第i个电动汽车在t时刻参与电网运行的状态，1表示参与，0表示不参与，N₂是t₁-t₂时间段内参与电网运行的电动汽车数量，S_EV,max是电动汽车的最大容量，N_EV是该区域内所有电动汽车数量；

(4)其他发电机组出力约束

假设分布式能源只采用风电，则弃风出力等于其他火电机组出力；

f₃＝k₁F_A∫p_WP(t)dt (18)

f₃≥0 (19)

P_WP,min≤p_WP(t)≤P_WP,max (20)

式中，k₁表示储热与风电之间的转换率，F_A表示单位弃风成本，p_WP(t)表示t时刻其他发电机组出力值；

(5)风电消纳分配约束

α₁+α₂+α₃＝1 (22)

式中，α₁、α₂和α₃分别表示f₁、f₂和f₃的风电出力分配比例。