[发明专利]一种面向电网调频控制的集群电动汽车充电负荷聚合建模方法

权利要求书

1.一种面向电网调频控制的集群电动汽车充电负荷模型，其特征在于，包括步骤：

(1)考虑电池容量差异，将电动汽车的SOC进行离散化，对每个SOC区间进行概率区间的划分；

(2)根据电池容量概率密度函数，构建关于SOC的转移概率密度函数及相应的概率分布函数，提出相邻两个SOC区间的转移概率计算公式；

(3)分析电动汽车充电负荷动态转移过程，提出可平滑调节集群电动汽车功率的可控聚合模型，并进行仿真验证，所述步骤(1)中概率区间的划分：

将第i个区间分为3个概率区间，分别用字母a、b、c表示，区间该区间内转移概率为0，在区间i中的比重为m₁；区间该区间内转移概率从0递增至1，占比为m₂；区间该区间内转移概率为1，占比为m₃；若区间b也可由一概率定值进行表示，由期望概率的定义可得区间i向区间i+1转移的总概率P_i,i+1：

其中，为区间b的平均概率，其含义为从至的转移概率的平均值。

2.根据权利要求1所述的一种面向电网调频控制的集群电动汽车充电负荷模型，其特征在于，所述步骤(2)中关于SOC的转移概率密度函数及概率分布函数

其中，f_c(C_P)为电池容量密度分布函数；S(k)表示第k时刻的荷电状态；P^ch表示充电功率；η^ch表示充电效率；Δt为时间间隔；为0概率临界SOC值；为1概率临界SOC值；S^down(i+1)表示第i+1各SOC区间的下限值。

3.根据权利要求1所述的一种面向电网调频控制的集群电动汽车充电负荷模型，其特征在于，所述步骤(2)中关于平均概率计算公式如下式(4)所示，

4.根据权利要求1所述的一种面向电网调频控制的集群电动汽车充电负荷模型，其特征在于，所述步骤(2)中转移概率P_i,i+1为：

式中，N为电动汽车SOC大区间划分层数；S_max和S_min分别为电池SOC的最大值和最小值；C_max和C_min分别为电池容量的最大值和最小值。

5.根据权利要求1所述的一种面向电网调频控制的集群电动汽车充电负荷模型，其特征在于，所述步骤(3)中可控聚合模型为：

式中，x(k)为N维列向量，x(k)＝[x(k,1),…,x(k,N)]^T；ψ(k)为新加入的电动汽车组成的N维列向量；A为N维单位阵；u(k)为控制量，充电功率的激励信号；C为功率输出向量；B为强制转移矩阵；y(k)为k时刻集群电动汽车的总输出功率；

其中，功率输出向量C是由最大充电功率组成的N维行向量为：

强制转移矩阵B为：