[发明专利]一种基于电动汽车集群的实时需求响应互动方法

说明书

一种基于电动汽车集群的配电网实时需求响应方法，其特征在于：步骤1，基于单台电动汽车的充放电物理模型、充放电容量约束、充放电功率约束和单台电动汽车参与需求响应的状态构建单台电动汽车需求响应的可调功率约束；步骤2，基于步骤1和单台电动汽车针对需求响应的充放电成本、需求响应补偿获取单台电动汽车需求响应的可调成本约束；步骤3，采用统计机器学习法建立单台电动汽车响应配电网需求的概率，获取电动汽车集群的可调功率约束、电动汽车集群需求响应的可调成本约束；步骤4，根据电动汽车集群的可调功率约束、电动汽车集群需求响应的可调成本约束，在当前时刻下对所有响应配电网需求的电动汽车集群中的电动汽车进行入网选择。

技术领域

本发明涉及智能电网领域，更具体地，涉及一种基于电动汽车集群的实时需求响应互动方法。

背景技术

为了减少化石燃料的燃烧，降低二氧化碳等温室气体的排放，电动汽车(EV，Electric Vehicles)作为传统的化石燃油汽车的替代品正在被广泛的应用。随着车辆到电网(V2G，Vehicle to grid)技术的不断发展，电动汽车电池作为一种移动式的储能不仅可以为电动汽车本身提供动力来源，也能够作为一种储能方式加入到配电网中，实现配电网的削峰填谷，从而促进电网运行的经济性和环保性。电动汽车作为灵活的储能负荷，如果能够有序可调且合理的并网，能够为电力系统的稳定运行、调度、运营等方面起到非常良好的提升作用。

然而，现有技术中，这种车辆到电网的储能模型虽然容易建立，但是其储能运用的准确性却难以预测。因此，这种储能在利用过程中，一方面存在着大量电动汽车并网的建模复杂、协调困难的问题，另一方面也经常存在着无法对配电网的需求进行充分响应、合理相应的问题。例如，现有技术的储能模型，不能充分考虑电动汽车车主参与储能需求响应的可能性，也无法对车主进行车辆使用而导致需求响应能力发生变化的情况进行准确的估计或实时的监控。

另一方面，现有的储能模型，即使能够采用电动汽车这种分布式的储能结构，也无法在多个分布式储能无序并网时，解决无序并网所导致的电网频率偏移、变压器过载等问题。

针对上述问题，本发明提出了一种基于电动汽车集群的配电网实时需求响应方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于电动汽车集群的配电网实时需求响应方法，能够准确预估电动汽车集群中每一台电动汽车参与需求响应的概率，以及可调功率和可调成本，并基于成本最低和汽车数量最少的原则实时的生成需求响应方案。

本发明采用如下的技术方案。

一种基于电动汽车集群的配电网实时需求响应方法，其中，方法包括以下步骤：步骤1，基于单台电动汽车的充放电物理模型、充放电容量约束、充放电功率约束和单台电动汽车参与需求响应的状态构建单台电动汽车需求响应的可调功率约束；步骤2，基于单台电动汽车的需求响应可调功率约束、单台电动汽车针对需求响应的充放电成本、需求响应补偿获取单台电动汽车需求响应的可调成本约束；步骤3，采用统计机器学习法建立单台电动汽车响应配电网需求的概率，并基于概率获取电动汽车集群的可调功率约束、电动汽车集群需求响应的可调成本约束；步骤4，根据电动汽车集群的可调功率约束、电动汽车集群需求响应的可调成本约束，在当前时刻下对所有响应配电网需求的电动汽车集群中的电动汽车进行入网选择。

优选的，步骤1中，单台电动汽车的充放电物理模型为

SOC_i(t+Δt)＝SOC_i(t)+P_i(t)Δt (1)

式中，i为电动汽车的编号，SOC_i(t)为第i台电动汽车中电池在t时刻下的剩余容量，P_i(t)表示第i台电动汽车中电池在t时刻下的充放电功率，Δt表示第i台电动汽车中电池的充放电持续时间，SOC_i(t)为第i台电动汽车中电池在经过Δt时间后的电池容量。