[发明专利]峰谷电价下考虑电动汽车V2G能力的配电网储能调峰方法

权利要求书

1.一种峰谷电价下考虑电动汽车V2G能力的配电网储能调峰方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取单辆电动汽车基本参数与运行约束条件；

步骤2、根据电动汽车基本参数与运行约束条件，对电动汽车形成V2G能力边界并建立固定时长V2G能力预测模型；

步骤3、根据配电网峰谷电价与固定时长电动汽车V2G能力预测模型，考虑配电网电动汽车总量，建立规模性电动汽车响应峰谷电价下固定时长V2G策略；

步骤4、根据配电网日负荷曲线，以峰谷电价下储能日前充放电经济性最优确定储能优化配置方法，将储能充放电功率曲线与规模性电动汽车响应峰谷电价下V2G功率曲线叠加获得配电网日前调度功率曲线；

步骤5、日内根据日前调度策略，以削峰填谷效果最优为目标函数，以更小时间尺度对电动汽车配合储能V2G进行双时间尺度优化，获得配电网日内调度功率曲线；

其中

所述步骤1的电动汽车基本参数包括：电动汽车接入配电网时间t_j1，电动汽车离开配电网时间t_j2，包括到达办公区时间t_b1，离开办公区时间t_b2，到达居民区时间t_m1，离开居民区时间t_m2，电池容量参数C_ev，电池功率P_ev，其中电池功率P_ev包括：电池充电功率p_evc，电池放电功率p_evd，电池充电效率η_evc，电池放电效率η_evd；

所述步骤1的运行约束条件包括：

电动汽车运行时间t_y约束：

t_b1＜t_y＜t_b2

t_j1＜t_y＜t_j2

电池充放电约束：

其中，SOC_max、SOC_min分别表示车载电池的荷电状态SOC最大值、最小值；C_EV表示车载电池额定容量；C_max、C_min分别表示车载容量上下限；

离开时当前时刻t容量C(t)约束：C(t)≤C_need，C_need为离开电网时期望电量；

所述步骤2的形成V2G能力边界并建立固定时长V2G能力预测模型构造方法为：1)电动汽车开始V2G时间t，设电动汽车刚接入电网时首先进行充电：

C(t)＝C(t_j1)+P_evcη_evc(t-t_j1)

C(t)为t时刻开始V2G电量，C(t_j1)为接入配电网时电动汽车电量；

对V2G开始时间进行约束：

t_j1≤t≤t_j2

设总时间被划分成若干个均匀时段T，确定电动汽车V2G固定时长T

T＝min{T,t-t_j1,t_j2-t}

2)以电动汽车接入配电网进行充电并保持最大电池容量为V2G能力上界，下一段固定时长T可充电电量C_up(t,T)为；

C_up(t,T)＝min{p_evcη_evcT,C_max-C(t)}

3)以电动汽车接入配电网进行放电并保持最小电池容量直到强制充电为V2G能力下界，下一段V2G固定时长T可放电电量C_down(t,T)为；

C_down(t,T)＝min{p_evdT/η_evd,C(t)+p_evcη_evc(t_j2-t-T)-C_need,C(t)-C_min}；

所述步骤3的规模性电动汽车响应峰谷电价下固定时长V2G策略构造方法为：

设峰谷电价的时段模型为

式中，P_v、P_p、P_n分别表示谷电价、峰电价和平电价，且P_v＜P_n＜P_p，且t_c1为谷电价开始时刻，t_c2为谷电价结束时刻，t_d1为峰电价开始时刻，t_d2为峰电价结束时刻，其余时间均为平电价时段；

形成规模性电动汽车响应峰谷电价下固定时长V2G策略具体如下：

电动汽车t时刻可充电与可放电能力由固定时长T电动汽车V2G能力预测模型决定，而电动汽车当前时刻的电池电量用充电标识符c_t与放电标识符d_t表示，即

C(t+1)＝C(t)+c_t×p_evcη_evcT-d_t×p_evdT/η_evd

式中：C(t+1)为下一时刻t+1电池电量，C(t)为当前时刻t电池电量；c_t为t时刻充电标识符，c_t＝1代表充电，c_t＝0代表不充电；d_t为t时刻放电标识符，d_t＝1代表放电，d_t＝0代表不放电；

具体策略步骤为：

步骤301：获得当前t时刻电池电量C(t)，下一段固定时长T可充电电量C_up(t,T)，下一段V2G固定时长T可放电电量C_down(t,T)；

步骤302：判断C(t)-C_down(t,T)+p_evcη_evc(t_j2-t-T)＜C_need，若是，则c_t＝1，d_t＝0，进入步骤305；若否，则进入步骤303；

步骤303：判断C_up(t,T)是否为0，若是，则c_t＝0；若否，c_t随机为c_t＝0或c_t＝1；若c_t＝0进入步骤304，若c_t＝1，则d_t＝0，进入步骤305；

步骤304：判断C_down(t,T)是否为0，若是，c_t＝0，d_t＝0；若否，c_t＝0，d_t随机为d_t＝1或d_t＝0；

步骤305：判断t是否到达循环次数，若是，输出c_t，d_t序列；若否，t＝t+T，返回步骤301；

根据c_t，d_t序列，可以计算出电动汽车车主nT时间内的成本F₁：

对电动汽车车主nT时间内的成本F₁结果进行排序，获得使F₁最低的c_t，d_t序列，即电动汽车响应峰谷电价下固定时长V2G策略，对配电网内N辆电动汽车进行蒙特卡洛模拟，获得规模性电动汽车响应峰谷电价下固定时长V2G策略与充放电功率