[发明专利]电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法

权利要求书

1.一种电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，根据区域综合能源系统内的电动公交车运行特性，并对电动公交车进行建模；根据区域综合能源系统的运行特点设置约束条件，根据区域综合能源系统总运行成本为目标函数，建立公交车集群充放电、能源耦合设备出力、可再生能源出力、系统购售能协同调度的区域综合能源系统优化调度模型；在区域综合能源系统的优化调度模型基础上，以电负荷波动率最小为目标函数，二次优化周期内电动公交车集群的充放电计划以及区域综合能源系统中能源耦合设备出力调度。

2.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述电动公交车建模：

一辆电动公交车的能量表达式如下：

E_t+1＝E_t+E_c,t-E_d,t-E_t,t+E_s,t

其中，E_t+1和E_t分别为t+1、t时段电动公交车的蓄电池所拥有的能量；E_c,t、E_d,t、E_t,t和E_s,t分别为t时段电动公交车充电、放电、行驶和停驻的能量变化量；和分别为电动公交车在t时段充电、放电、行驶和停驻的状态变量，分别为1时表示电动公交车正处于充电、放电、行驶和停驻状态，其他状态表示为0；和分别为电动公交车在t时段充电、放电、行驶消耗功率；和为电动公交车的充、放电效率；

电动公交车约束：

SOC_t＝E_t/E_max

SOC_min≤SOC_t≤SOC_max

E₀＝E_T

其中：和为电动公交车的允许充、放电功率的最大值；E_max为电动公交车蓄电池的容量的上限；E₀和E_T分别为电动公交车调度初始和结束时刻的电能占比，表明调度前后电动公交车蓄电池能量一致；后两式表明电动公交车充电、放电、行驶和停驻状态的唯一性。

3.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述区域综合能源系统的运行的约束条件包括电动公交车约束，电、气、热功率平衡约束，可再生能源出力约束，能量交互约束，耦合设备约束。

4.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述区域综合能源系统总运行成本为目标函数如下所示：

min F＝F_ene+F_op+F_c+F_wpc+F_V2G

其中：F为系统运行总成本；F_ene、F_op、F_c、F_wpc和F_V2G分别为能源购售成本、设备运维成本、碳排放成本、弃风电弃光伏惩罚成本和参与V2G的电池损耗成本。

5.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述以电负荷波动率最小为目标函数，二次优化周期内电动公交车集群的充放电计划，即根据公交车集群和相关设备在峰、平、谷3个电价时段内充放电量和出力量不变的条件下进行二次优化，二次优化目标函数为：

其中：为调度周期内系统的电负荷波动率；P_sys,t为调度期间系统在t时段的总电负荷；P_avg为调度期间系统总电负荷平均功率。

6.根据权利要求5所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述优化实现具体步骤：

1)初始化，读取电动公交车集群的发车时刻表、区域综合能源系统中可再生能源预测出力和电、热、气负荷需求量；

2)根据发车时刻表，确定每辆电动公交车的运营计划，计算出每辆电动公交车进、出站时间以及车载蓄电池的SOC变化量；

3)输入步骤1)、步骤2)的数据，以系统运行成本最小为目标函数对区域综合能源系统优化调度模型进行求解；

4)通过Cplex求解出满足步骤3)目标函数的解集，包含96个时段的公交车集群充放电、能源耦合设备出力、可再生能源出力、系统购售能功率；

5)在保证系统购售能总量和相关设备出力不变的条件下，以系统电负荷波动率最小为目标函数进一步优化电动公交车集群的充、放电策略；

6)通过Cplex求解出满足步骤5)目标函数的解集，包含96个时段再次优化的公交车集群充放电策略；

7)最后输出区域综合能源系统最终优化调度结果。