一种确定规模化电动汽车可调度容量的方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及电动汽车领域，更具体涉及一种确定规模化电动汽车可调度容量的方 法。
【背景技术】：
[0002] 目前，随着能源危机和环境问题的日趋恶化，越来越多的人们开始关注与探索如 何才能实现与环境和谐共处的可持续发展模式。有调查研宄发现，目前，交通运输业占据了 约全世界一半的石油消耗，且带来了几乎全世界15%的温室气体排放量，给整个世界的环 境气候变化产生了巨大的影响。电动汽车以电力代替石油作为其主要动力能源，具有碳排 放低、环境友好等特点，在缓解能源危机、充分利用可再生能源，降低温室气体排放，促进人 类与环境和谐发展等方面具有传统内燃机汽车不可比拟的优势。在企业的推动下，它也逐 渐成为世界各主要汽车制造强国政府确定的战略产业方向。
[0003] 但是电动汽车作为一种交通工具，首先应该能够满足用户的出行需求，需要研宄 电动汽车的可控性，即在满足用户需求之余辅助电网，可控电动汽车对应的容量即为辅助 电网的可控容量。为了实现电动汽车与电网的友好互动，需要计算出规模化电动汽车能够 为电网提供的可调度容量大小。
【发明内容】
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[0004] 本发明的目的是提供一种确定规模化电动汽车可调度容量的方法，更好的实现了 电动汽车与电网的友好互动。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种确定规模化电动汽车可调度容 量的方法，包括下述步骤：
[0006] (1)定义表征电动汽车可控性的矩阵并进行初始化且设定电动汽车可调度容量持 续时长；
[0007] (2)基于实时状态得到每一辆电动汽车的当前信息；
[0008] (3)根据所述时长和电动汽车的当前信息对电动汽车的可控性进行判断；
[0009] (4)根据实际情况对所述定义表征电动汽车可控性的矩阵进行赋值；
[0010] (5)根据实际情况对所述定义表征电动汽车可控性的矩阵和所述电动汽车的可控 性计算电动汽车可调度容量并输出。
[0011] 在所述步骤（1)中，所述可控性的矩阵包括定义矩阵Yd，和定义矩阵Yu;所示定义 矩阵Yd，表示负荷可切除性；
[0012] Yd=[ydiyd2 ...yd^ydN] (1)
[0013]式中，ydi= 1，表示第i辆电动汽车可以根据电网侧需求而停止充电，即可用于做 下调负荷；7屯=0,表示第i辆电动汽车不可控或不可用于做下调负荷；对Yd矩阵赋零值 以进行初始化；
[0014] 所述定义矩阵Yu，表征负荷可增加性；
[0015]Yu=[yujyu2 ... yuN] (2)
[0016] 式中，yUi= 1，表示第i辆电动汽车可以根据电网侧需求而进行充电，即可用于做 上调负荷；yui= 0,表示第i辆电动汽车不可控或不可用于做上调负荷；对Yu矩阵赋零值 以进行初始化。
[0017]在所述步骤（1)中，所述电动汽车可调度容量持续时长根据不同的应用设定。
[0018]在所述步骤（2)中，所述电动汽车的当前信息包括电动汽车预计离开时间、离开 时的期望电量、当前时刻电量、充电功率和电动汽车电池容量。
[0019]所述步骤（3)中的电动汽车可控性的判决包括并网判据和用户充电需求判据进 行判断。
[0020]所述并网判据如下式（3):
[0021] t0彡t彡td_At(3)
[0022] 式中：h为电动汽车并网时刻，td为电动汽车离网时刻，At为电动汽车可调度容 量持续的时长；如果该判据不成立，表示电动汽车未接入电网或者在未来的At时间内离 开电网，即为不可控；如该判据成立则表示电动汽车在当前时刻t至t+△t内均持续并入电 网，满足并网判据，其可控性进一步由充电要求判据判断。
[0023]所述充电要求判据如下：
[0026] 式中JOCL,为用户的期望电量，SOC;为电动汽车电池的当前电量，td为电动汽 车离网时刻，At为电动汽车可调度容量持续的时长，pei为电动汽车的充电功率，n为充电 效率，(^表示电池容量；
[0027] 式⑷表示当电动汽车在当前时刻t至时刻t+At内均不充电，而从时刻t+At 开始直至汽车离开时刻td连续进行充电，如果在离开时满足用户的需求，则认为电动汽车 从当前时刻t至t+ △t内允许被切除，即该电动汽车是可控的；如果在离开时不能满足用户 的需求，则说明在该时间段内，从某个时刻开始电动汽车将必须充电，即为不可控的。
[0028]所述步骤（4)中，根据实际情况对表征电动汽车可控性的矩阵进行再赋值，判断 可控电动汽车在当前时刻的充电状态，如果为充电状态则表示该电动汽车根据电网需要而 停止充电，即作为可下调负荷，令7屯=1;如果并网但是没有充电，则该电动汽车根据电网 需要而进行充电，即作为可上调负荷，令yUi= 1 ;而不满足上述条件的其他量ydi= 0,yui =0〇
[0029]在所述步骤（5)中，通过下式计算规模化电动汽车的可调度容量大小：
[0030] 可上调容量计算公式
[0032] 可下调容量计算公式
[0034] 其中，yuJPydi为表征电动汽车可控性的矩阵，PCi为电动汽车的充电功率。
[0035] 和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
[0036] 1、本发明的技术方案以能否满足用户需求为判据，提出了一种判断电动汽车可控 性的方案；
[0037] 2、本发明的技术方案计算了在满足用户基本需求的情况下电动汽车可以为电网 提供的容量大小；
[0038] 3、本发明的技术方案可以计算出不同持续时长的可调度容量，以应用于不同的场 合；
[0039] 4、本发明的技术方案对于将来实现规模化电动汽车与电网的优化协调控制具有 重要的实际意义；
[0040] 5、本发明的技术方案不仅能够为电网提供调峰调频、旋转备用等辅助服务，提高 机组利用率，保证电网运行的安全性和可靠性；
[0041] 6、本发明的技术方案实现电动汽车与可再生能源的协调控制，提高电网消纳可再 生能源的能力，提尚电网运彳丁的经济性。
【附图说明】
[0042] 图1是本发明技术方案提供的方法流程图；
[0043] 图2是本发明实施例中提供的电动汽车可控性并网判据示意图；
[0044] 图3是本发明实施例中提供的规模化电动汽车可调度容量曲线图。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
[0046] 实施例1 :
[0047] 本例的发明提供了一种确定规模化电动汽车可调度容量的方法，是针对电动汽车 作为一种可控性负荷参与电网的运行调度，提出一种规模化电动汽车可调度容量的计算方 法。该方法基于电动汽车实时充电状态数据，具体包括当前时刻电量、预计离开时间、期望 电量、充电功率、电池容量等信息，以能否满足用户需求为判据判断电动汽车的可控性，可 控即为根据电网侧的需求可对电动汽车的充电状态进行控制。根据可控电动汽车当前的充 电状态，将可调度容量分为上调容量与下调容量。同时该方法可以计算出不同持续时长的 可调度容量，以应用于不同的场合。该方法对于将来实现规模化电动汽车与电网的优化协 调控制具有重要的实际意义。
[0048] 如图1所示，所述方法包括如下的步骤：
[0049] 第一步：定义表征电动汽车可控性的矩阵并进行初始化。定义矩阵YcKydii 1/0)，表示负荷可切除性；并定义矩阵Yu(yUi = 1/0)，表征负荷可增加性，分别对两个矩阵 进行初始化，令Yd= 0，Yu= 0。根据不同的应用需求，设定电动汽车可调度容量持续时长 At，分别取At= 0，At= 0. 5，At= 1，比较不同持续时长对应的可调度容量大小。
[0050] 第二步：基于实时状态得到每一辆电动汽车的当前信息。电动汽车的当前信息 包括电动汽车预计尚开时间、尚开时的期望电量、当前时刻电量、充电功率、电动汽车电池 容量等，上述信息的获取需要由智能仪表、通讯设备等作为支持。为了仿真模拟，根据相关 文献指导，电动汽车的上述数据通过数据拟合抽样的方法得到。具体为并网时间h服从 N(19, 1. 2)的正态分布，离开时间td服从N(7. 5, 0. 5)的正态分布，起始电量服从N(40, 15) 的正态分布，期望电量统一设定为
，充电功率P。服从U(3, 4)的均 匀分布，单位为k