得的收入中扣除支付给用户的补偿费用，即为负 荷聚合商获得的利润：
[0121] maxF (k) = F1 (k) -F2 (k)
[0122] 为了使得电动汽车负荷聚合商的利润最大化，则需要同时满足最小化电动汽车实 际放电量与调度计划的偏差和最小化电动汽车的充电成本，因此，以最大化负荷聚合商的 利润为目标对电动汽车进行实时调度。
[0123] 约束条件：
[0124] (6. 1)电动汽车用户出行约束
[0125] SOC (tel) = SOCsl
[0126] (6. 2)充电状态约束
[0127] Ph =
[0128] Pc (x, i)Pdc(x, i) = 0
[0129] (6.3)荷电状态约束
[0130]
[0131] 综上，本发明提供的基于需求侧竞价的电动汽车充放电调度模型，通过有效整合 电动汽车储能资源，能够解决或缓解系统的电力不平衡问题。负荷聚合商通过对电动汽车 进行充放电调度，既能保证满足电动汽车用户的出行需求，又能从中获得收益。为未来电动 汽车大规模接入电网提供充放电调度理论基础。
[0132] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于需求侧竞价的电动汽车充放电调度方法，其特征在于：在日前调度中，负 荷聚合商根据电力公司公布的次日需要进行负荷削减的时段，通过对电动汽车用户行为特 性的预测，以最大化电动汽车放电量为目标对可控容量进行预测，并参与需求侧竞价；电力 公司根据负荷聚合商在各时段投标的负荷削减量和报价，按需求侧统一边际成本结算的负 荷调度成本最低为目标优化制定调度计划；在实时调度中，负荷聚合商以最大化其利益为 目标对电动汽车进行充放电调度，使得在满足电动汽车用户的充电需求的同时降低充电成 本和调度偏差。2. 根据权利要求1所述的基于需求侧竞价的电动汽车充放电调度方法，其特征在于： 包括如下步骤： (1) 负荷聚合商参与需求侧竞价调度框架：负荷聚合商作为电力公司和需求响应资源 之间的中介，建立包括电力公司、负荷聚合商、分散的电动汽车在内的双层调度模式； (2) 建立负荷聚合商的出力投标决策模型：通过对次日电动汽车用户行为特性的预 测，负荷聚合商以最大化电动汽车放电量为目标对可控容量进行预测，为参与需求侧竞价 提供参考：其中：Qda为日前预测的电动汽车放电总量；nDA为日前预测的电动汽车总量；Pd。(x，i) 为第i辆电动汽车在X时段的放电功率，X= 1，2,…，M;M为电力公司公布的次日需要进行 负荷削减的时段数量，各时段的时长均为Ax; (3) 建立电力公司调度计划优化模型：设共有m家负荷聚合商，第k家负荷聚合商在X 时段竞价的负荷削减量和报价分别为QDA(x，k)和p(x，k);电力公司在X时段所需的负荷削 减总量为RU)，分配给第k家负荷聚合商的负荷缺额为D(x，k)，电力公司按需求侧统一边 际成本结算的负荷调度成本最低为目标优化制定调度计划，即：其中：Pmp(X)为X时段的需求侧边际成本，为竞价成功者中的最高报价； (4) 研究电动汽车不参与调度计划时的充电成本：若电动汽车不参与调度计划，则以 最小化电动汽车充电成本为目标对电动汽车进行充电：其中：F"为第i辆电动汽车不参与调度计划时的充电成本；c(t)为t时刻电动汽车 的充电电价，tbl为第i辆电动汽车接入电网时间，tm为第i辆电动汽车离开电网时间； SOC(U)为第i辆电动汽车离开电网时的荷电状态；SOCsl为第i辆电动汽车设定的离开电 网时所需达到的荷电状态；SOC(t，i)为第i辆电动汽车在t时刻的荷电状态；n。为电动汽 车充电效率；PJt，i)为第i辆电动汽车在t时刻的充电功率;Wei为第i辆电动汽车的电池 容量；At为时间段间隔； (5) 分析电动汽车实时调度偏差：设第k家负荷聚合商的管辖范围内实际有nRT辆电动 汽车可控制，则X时段第k家负荷聚合商所能提供的电动汽车实际放电量为QRT(x，k):则第k家负荷聚合商在X时段的日前调度计划与实际放电量的偏差e(x，k)为： e(X，k)=D(X，k) -Qrt(X，k) (6) 建立电动汽车实时调度优化模型：负荷聚合商以最大化其利益为目标对电动汽车 进行充放电调度： maxF(k) =F1 (k) -F2 (k) 其中=F1GO为第k家负荷聚合商所获得的收入；F2(k)为第k家负荷聚合商需支付的 补偿费用。3.根据权利要求2所述的基于需求侧竞价的电动汽车充放电调度方法，其特征在于： 所述步骤（2)中，建立负荷聚合商的出力投标决策模型具体过程为： 电力公司公布次日需要进行负荷削减的时段为X= 1，2,…，M，负荷聚合商据此对可放 电容量进行预测； 设负荷聚合商的调度周期为T，;由于在负荷削减时段外向电网放电电力公司 并不给予报酬，因此负荷聚合商仅在X时段内对电动汽车进行放电调度；通过对次日电动 汽车用户行为特性的预测，负荷聚合商以最大化电动汽车放电量为目标对可控容量进行预 测，为参与需求侧竞价提供参考；约束条件： (2.1)电动汽车用户出行约束 电动汽车作为一种交通工具，在对其进行充放电调度的时候首先要考虑满足用户的出 行需求，即： SOC(tel) =SOCsl (2. 2)充放电状态约束 负荷聚合商仅在X时段内对电动汽车进行调度，其他时段不对电动汽车进行调度；同 时，在负荷削减时段内，任意一辆电动汽车均不能同时充电和放电，即： Pc (x,i)Pdc(x,i) =O 其中：PJx，i)为第i辆电动汽车在x时段的充电功率； (2.3)荷电状态约束 第i辆电动汽车在t时刻的荷电状态为：其中：nd。为电动汽车放电效率。4.根据权利要求2所述的基于需求侧竞价的电动汽车充放电调度方法，其特征在于： 所述步骤（6)中，建立电动汽车实时调度优化模型具体过程为： 负荷聚合商的收入主要来源于电力公司，电力公司根据负荷聚合商对日前调度计划的 执行情况进行报酬结算；为了达到预期负荷削减效果同时降低负荷调度成本的目的，当负 荷聚合商的出力大于调度计划时按照调度计划结算，当负荷聚合商的出力小于调度计划时 按照实际削减量结算；但如果调度偏差超过电力公司允许的最大值S_时，电力公司将对 负荷聚合商进行罚款，超出部分罚款为Y，即第k家负荷聚合商所获得的收入F1GO为：其中：5 (X，k) =max{0,（e(X，k) - 5 _)}; 为了充分调动电动汽车用户的积极性，由于调度电动汽车参与放电而导致的额外充电 成本需要由负荷聚合商支付，同时考虑到电池损耗，负荷聚合商需要支付参与电动汽车放 电的用户一部分补偿费用，设单位电量补偿费率为r，则第k家负荷聚合商需支付的补偿费 用F2 (k)为：负荷聚合商从出售负荷侧资源获得的收入中扣除支付给用户的补偿费用，即为负荷聚 合商获得的利润： maxF(k) =F1 (k) -F2 (k) 为了使得电动汽车负荷聚合商的利润最大化，则需要同时满足最小化电动汽车实际放 电量与调度计划的偏差和最小化电动汽车的充电成本，因此，以最大化负荷聚合商的利润 为目标对电动汽车进行实时调度： 约束条件： (3. 1)电动汽车用户出行约束SOC(tel) =SOCsl (3. 2)充电状态约束
【专利摘要】本发明公开了一种基于需求侧竞价的电动汽车充放电调度方法，在日前调度中，负荷聚合商根据电力公司公布的次日需要进行负荷削减的时段，通过对电动汽车用户行为特性的预测，以最大化电动汽车放电量为目标对可控容量进行预测，并参与需求侧竞价；电力公司根据负荷聚合商在各时段投标的负荷削减量和报价，以最小化负荷调度成本为目标优化调度计划；在实时调度中，负荷聚合商以最大化其利益为目标对电动汽车进行充放电调度，使得在满足电动汽车用户的充电需求的同时降低充电成本和调度偏差。本发明通过负荷聚合商将电动汽车参与需求侧竞价可以起到削峰填谷的作用。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/06
【公开号】CN105046371
【申请号】CN201510512307
【发明人】高赐威, 潘樟惠
【申请人】东南大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月19日