[发明专利]一种考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频市场的出清方式

说明书

本发明公开了属于电力市场调频辅助服务领域的一种考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频市场的出清方式。本发明首先基于充放电成本确定电动汽车的基准补偿价格，然后确定计及替代效应的调频市场各参与方的报价顺序，最后建立调频辅助服务与电能量联合出清方案下的数学模型，求解该数学模型得到出清电价。本发明的方法为电动汽车负荷参与电力系统调频市场提出了一种新的思路。

技术领域

本发明属于电力市场调频辅助服务领域，尤其涉及一种考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频市场的出清方式。

背景技术

新能源渗透率不断提高是当前电网结构最显著的变化特征之一，随之而来的是更加频繁且剧烈的净负荷波动，也给电网频率稳定带来了新的挑战。为应对不断扩大的调频需求，我国开启了市场化探索调频辅助服务新阶段。

调频辅助服务市场建设是我国电力市场化改革中的重要组成部分，对于降低电力供应成本，理顺价格形成机制有重要意义。目前，在我国主要是火电与储能被允许参与辅助市场，需要扩大调频辅助服务参与主体。国家出台的政策文件也正在倡导“按需扩大电力辅助服务提供主体”。因此研究需求侧可调度资源如空调、电采暖以及电动汽车等可控负荷参与调频市场具有重要的工程实践价值。

电动汽车作为解决能源枯竭，实现节能减排的重要方式，正在全球范围内得到大力推广。截止2020年，我国电动汽车保有量已达414万辆。现有研究已表明双向电动汽车充电器及电动汽车内部的电力电子设备能够通过充放电很好地响应电网频率偏差。基于数据库的电动汽车充电监管系统及充电桩的远程控制中取得的成果也为电动汽车参与调频市场提供了技术支持。鉴于单台电动汽车自身容量小，电动汽车可通过聚合形成电动汽车聚合商EVA(Electric Vehicle Aggregator)的形式参与电网调节。

作为一种快速调频资源，电动汽车参与调频，本质上是电池储能参与调频，与传统的火电调频机组相比，电动汽车参与调频具有响应速度更快、调节精度更高、频率跟随性更好等优势，与新建火储调频电站相比，电动汽车参与调频具有接入地点灵活、投资成本低等优势，如果补偿得当，能够实现电网与电动汽车用户双赢并进一步促进电动汽车的推广。研究表明在自动发电控制评价指标下，达到相同调频效果时，快速调频资源参与调节时能够产生不同于传统调频资源的效益，称为替代效应。替代效应取决于快速调频资源所占比例。本发明将快速调频资源对传统机组的替代效应量化为替代效应指标，并用替代效应指标对各调频资源的报价进行修正，得到考虑快速调频资源替代效应下的调频资源报价排序。

在出清方式上，国内大多数省份目前仍实行辅助服务与电能量市场顺次出清，在结算中需要补偿机组的机会成本而加剧了调频支出，而调频辅助服务市场与电能量市场联合出清有助于减少总调度支出。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频市场的出清方式，用以解决目前电力市场调频辅助服务领域研究中存在的问题。

一种考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频市场的出清方式，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：基于充放电成本确定电动汽车的基准补偿价格；

步骤2：确定计及替代效应的调频市场各参与方的报价顺序；

步骤3：建立调频辅助服务与电能量联合出清方案下的数学模型，求解该数学模型得到出清电价。

所述基于充放电成本确定电动汽车的基准补偿价格的过程是：

步骤101：首先确定电动汽车参与调频辅助服务时的充放电功率

步骤102：设定参与调频辅助服务时的调频里程-调频容量比n；

步骤103：根据电池在该调频容量下的充放电次数N_L及电池购买成本确定每个时段提供辅助服务对用户造成的电池寿命损失成本，确定方式如下式所示：