一种电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法
【专利摘要】本发明公开了一种分析电动汽车提供调频和旋转备用的经济效益的方法，该方法包括电动汽车提供调频的经济效益分析和旋转备用的经济效益分析，电动汽车的调频和旋转备用总收益包括备用容量收益、电能收益和环境保护补偿收益;其成本则包括电池充电成本和电池损耗。本发明的方法表明合理控制/调度电动汽车充放电，可以为电力系统提供辅助服务，改善系统运行的安全性和经济性。
【专利说明】一种电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统辅助服务经济性分析领域，涉及到在考虑了电动汽车用户随机行为基础上，研究利用电动汽车参与电力系统辅助服务的经济性。
【背景技术】
[0002]近年来随着电池技术的不断进步,可入网电动汽车(Plug-1n Electric Vehicle,PEV)已在发达国家开始规模化应用。电动汽车的广泛应用会引发现代交通业的革命性变革，对电力系统的发展也将产生深远影响。大量电动汽车广泛接入后对电力系统安全性的影响国内外已有一些研究报道，其对系统运行和规划的经济价值也越来越受到关注，尤其是电动汽车提供辅助服务市场可带来的经济效益。
[0003]辅助服务对于维持电力系统安全稳定运行非常重要，其主要用于维持电力供需平衡和满足电压、频率质量等要求。电动汽车电池所储备的电能可以为系统提供调频和旋转备用服务。发电机组尤其是燃煤发电机组在用于调频和旋转备用时受到爬坡/滑坡(ramp-up/down)速率约束,反应较慢且成本高。电动汽车则可以在一分钟内迅速响应系统需求，利用V2G(Vehicle-to_Grid)放电实现向上调频(Regulation Up)或电动汽车充电实现向下调频(Regulation Down)，因而适合提供调频服务。类似地，电动汽车可以为系统快速提供旋转备用。此外，利用电动汽车储存和供给电能，可以在水电大发或风能充裕时充电，在系统高峰负荷时放电，具有节能减排效应。在国际上目前运营的电力辅助服务市场中，市场参与者如发电公司所提供的辅助服务一般可以获得两个方面的收益，即提供的辅助服务容量(Capacity)收益，以及实际提供的电能(Energy)收益。
[0004]可以通过电动汽车代理(Electric Vehicle Aggre-gator)对大量电动汽车实施集群式调度，以提高可调度的电动汽车充放电容量，进而对其进行适当调度来改善电力系统运行特性。电动汽车代理作为电力系统调度机构和PEV车主之间的中间件(Middle-man), 一方面直接与独立系统调度机构(Independent System Operator, ISO)交互电力供应需求和计量费用结算等业务，接受ISO的调度；另一方面调度每个PEV的充放电过程。有研究指出含电动汽车代理比无电动汽车代理的系统调度架构更为可靠。对电动汽车充放电进行优化控制，不仅是系统安全和经济运行的需要，也是车主为最大化其收益所必须考虑的。此外，现有研究所构建的双向互动电动汽车智能网络体系和相关的通讯机制也为优化调度电动汽车充放电创造了条件。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种计及电动汽车用户行为随机性，研究电动汽车参与电力系统辅助服务经济性分析的方法。
[0006]本发明采用以下方案实现:一种电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:包括电动汽车提供调频的经济效益分析，所述电动汽车提供调频的经济效益分析包括:建立分析电动汽车提供调频的经济效益最大化目标函数:
【权利要求】
1.一种电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:包括电动汽车提供调频的经济效益分析，所述电动汽车提供调频的经济效益分析包括:建立分析电动汽车提供调频的经济效益最大化目标函数:
2.根据权利要求1所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述的容量收益:
3.根据权利要求2所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述电能收益E1Xt)表示为:
4.根据权利要求3所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述充电成本C (O表示为:
5.根据权利要求4所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述补偿收益ir(t)表示为:
6.根据权利要求5所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述电池损耗成本(O表示为:
7.根据权利要求5所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:电动汽车充电总时长应满足行驶需要，且电动汽车不能同时充放电:
8.根据权利要求1所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:还包括电动汽车旋转备用的经济效益分析，所述电动汽车旋转备用的经济效益分析包括:建立分析电动汽车旋转备用的经济效益最大化目标函数:
9.根据权利要求8所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述旋转备用收益Rs(t)表示为:
10.根据权利要求9所述的电动汽车提供辅助服务的经济性分析方法，其特征在于:所述反向放电的电能收SEs(t)表示为:
【文档编号】H02J7/00GK103580215SQ201310404397
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月7日 优先权日:2013年9月7日
【发明者】王健, 郭晓君, 陈彬, 陆凌蓉, 文福拴, 薛禹胜 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 浙江大学