一种电动汽车参与电网调节的方法及终端与流程

文档序号:33123350发布日期:2023-02-01 04:25阅读:57来源:国知局
一种电动汽车参与电网调节的方法及终端与流程

1.本发明涉及新能源汽车技术领域,尤其是涉及一种电动汽车参与电网调节的方法及终端。


背景技术:

2.近年来,风电和光伏作为绿色的可再生能源,逐渐受到越来越多国家的重视。迄今为止,风能已经成为除了水能之外发展规模最大、技术最成熟的可再生能源。而随着光伏的逐步发展,其装机容量也在迅速增加,部分地区光伏装机容量将逐渐超过风电装机容量。
3.同时电动汽车(electric vehicle,ev)作为一种新兴的交通工具,凭借污染气体零排放的优势得到了飞速发展。
4.但随着未来电动汽车的保有量的持续增加,电动汽车充电将给配网带来大量的负荷增长,造成配网负荷峰谷差加大、线路过载等危害,电网为稳定运行需配置更多的调峰、调频电源和备用容量,降低了系统的经济性。
5.与此同时,风电、光伏和电动汽车都具有随机性,其规模化同时并网会威胁到电力系统的稳定运行。
6.由于电动汽车具有用电间歇性与随机性的特点,在大规模接入电网时会产生较大的功率波动;同时电动汽车具有储能特性和可调节特性,大规模电动汽车参与电网调节可增加电网的调峰能力,通过优化电动汽车充放电功率,可以改善负荷特性,促进新能源消纳。在合理受控充放电调节控制下,电动汽车的接入可有效实现削峰填谷、平衡电网负荷、促进新能源消纳和优化储能配置。
7.因此,如何实现电动汽车参与电网调节的能力,逐渐成为一个亟待解决的问题。


技术实现要素:

8.本发明所要解决的技术问题是:提供一种电动汽车参与电网调节的方法及终端,有效实现电网的削峰填谷、平衡负荷、促进新能源消纳和优化储能配置。
9.为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
10.一种电动汽车参与电网调节的方法,包括步骤:
11.s1、根据电网实际运行数据,生成未来的预测充电功率曲线;
12.s2、在预设的高峰负荷时段内根据所述预测充电功率曲线,调节区域电网内的电动汽车反向向电网提供电能,得到调节充电功率曲线;
13.s3、根据所述调节充电功率曲线消纳新能源的出力。
14.为了解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案为:
15.一种电动汽车参与电网调节的终端,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上所述的一种电动汽车参与电网调节的方法中的步骤。
16.本发明的有益效果在于:本发明提供一种电动汽车参与电网调节的方法及终端,
以电动汽车的当前的充电功率为基础,预测未来一段时间内的充电功率曲线,同时充分利用电动汽车的储能特性和可调节特性参与电网高峰负荷调节,在高峰负荷时段反向为电网提供电能,不仅能够优化电网的储能配置,有效实现电网的削峰填谷、平衡负荷,还能促进新能源的消纳。
附图说明
17.图1为本发明实施例的一种电动汽车参与电网调节的方法的整体流程图;
18.图2是本发明实施例中系统负荷抵扣完常规电源后的负荷曲线新能源出力曲线的关系示意图;
19.图3是本发明实施例中电动汽车调节电网前后充电功率曲线的关系示意图;
20.图4是本发明实施例中电动汽车调节电网后的系统负荷曲线与新能源出力曲线的关系示意图;
21.图5是本发明实施例中电动汽车不参与调节电网下的区域联络线功率曲线、新能源出力曲线、储能系统功率曲线和系统负荷曲线的关系示意图;
22.图6为本发明实施例中电动汽车参与调节电网下的区域联络线功率曲线、新能源出力曲线、储能系统功率曲线和系统负荷曲线的关系示意图;
23.图7是本发明实施例的一种电动汽车参与电网调节的终端的结构示意图。
24.标号说明:
25.1、一种电动汽车参与电网调节的终端;2、存储器;3、处理器。
具体实施方式
26.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
27.请参照图1至图6,一种电动汽车参与电网调节的方法,包括步骤:
28.s1、根据电网实际运行数据,生成未来的预测充电功率曲线;
29.s2、在预设的高峰负荷时段内根据所述预测充电功率曲线,调节区域电网内的电动汽车反向向电网提供电能,得到调节充电功率曲线;
30.s3、根据所述调节充电功率曲线消纳新能源的出力。
31.由上述描述可知,本发明的有益效果在于:以电动汽车的当前的充电功率为基础,预测未来一段时间内的充电功率曲线,同时充分利用电动汽车的储能特性和可调节特性参与电网高峰负荷调节,在高峰负荷时段反向为电网提供电能,不仅能够优化电网的储能配置,有效实现电网的削峰填谷、平衡负荷,还能促进新能源的消纳。
32.进一步地,所述步骤s1具体包括以下步骤:
33.s11、根据区域电网的行政划分将所述区域电网划分为多个子区域,通过实际电网运行数据预测不同所述子区域内的电动汽车的充电功率最大值,得到数组p:
34.p=[p1,p2…
pi…
pn],i∈[1,n]
ꢀꢀꢀ
(1);
[0035]
其中,pi表示第i个所述子区域内的电动汽车的预测充电功率最大值,n表示所述子区域的个数;
[0036]
s12、再根据所述电网实际运行数据预测所述区域电网内的电动汽车的充电功率
最大值p
max
,并定义充电功率的同时率λ,得到公式(2):
[0037][0038]
其中,同时率λ的取值范围为0.8~1.0;
[0039]
s13、求解公式(2),得到各所述子区域在考虑所述同时率后的预测充电功率最大值的数值p’:
[0040]
p'=[p1',p2'

pi'

pn'],i∈[1,n]
ꢀꢀꢀ
(3);
[0041]
其中,p
i’表示考虑所述同时率后,计算得到的所述区域电网内第i个所述子区域内的电动汽车的预测充电功率最大值;
[0042]
s4、分析p与p’的对应关系,预测所述区域电网内电动汽车在未来24小时的充电功率,得到预测充电功率曲线p
predict
(t):
[0043][0044]
其中,p
orig.max
和p
orig
(t)分别为根据实际电网运行数据得到的所述区域电网内的电动汽车在过去24小时的充电功率最大值和充电功率曲线。
[0045]
由上述描述可知,由于电动汽车充电具有随机性,以用户的用电特性和电动汽车的充电时间为基础,对于区域电网内的电动汽车而言在同一时段内的充电功率与总充电功率存在一定的比例关系,根据行政划分将区域电网划分为多个子区域,当区域电网内的电动汽车在某一时刻的充电功率出现最大值时,各个子区域的电动汽车在该时刻的充电功率不一定为最大值,因此,为了精确估计整个区域电网电动汽车充电功率最大值时各个子区域的电动汽车充电功率,引入同时率λ预测各子区域的充电功率最大值,然后再以未引入同时率λ得到的预测值与引入同时率λ得到的预测值之间的对应关系进而预测整个区域电网未来24小时的充电功率曲线,提高后续电动汽车参与电网高峰负荷时刻调节的合理性。
[0046]
进一步地,所述步骤s2具体为:
[0047]
在高峰负荷时段前,对参与电网调节的电动汽车进行充电功率调节,并在高峰负荷时段,根据不同电动汽车的荷电状态不同,定义所述区域电网内参与电网调节的电动汽车的充电功率与初始充电功率的比例为α,则调节充电功率曲线p’predict
(t):
[0048]
p'
predict
(t)=p
predict
(t)-αp
predict
(t),t∈[1,24]
ꢀꢀꢀ
(5);
[0049]
其中,p
predict
(t)为所述预测充电功率曲线,α的取值范围为0.3~0.6;
[0050]
所述调节充电功率曲线需要满足如下公式(6):
[0051][0052]
其中,t1和t2分别为高峰负荷时段前电动汽车调节充电功率的时段所对应的起始时间点和结束时间点,t3和t4分别为高峰负荷时段的起始时间点和结束时间点。
[0053]
由上述描述可知,考虑不同电动汽车的荷电状态不同,相同时刻下的电动汽车应当根据自身的荷电状态参与电网高峰负荷时刻的调节,因此引入α以达到调峰的目的;同时,根据电动汽车用户的需求,需要确保用户在第二天使用电动汽车时电动汽车有充足的
电量,因此电动汽车参与电网高峰负荷时段调节时,需要在调节前增加对应时段的充电功率给电动汽车进行充电,以保证高峰负荷时段的调节效果,即电动汽车参与调节前的所充电量要与高峰负荷时段反向向电网充电的电量基本维持平衡。
[0054]
进一步地,所述步骤s3具体为:
[0055]
在高峰负荷时段:
[0056]
若所述区域电网内的电动汽车不参与电网调节,则得到新能源消纳后的剩余新能源出力曲线

p(t):
[0057]
δp(t)=p
res
(t)-p
l1
(t)-p
predict
(t),t∈[1,24]
ꢀꢀꢀ
(7);
[0058]
其中,p
predict
(t)为所述预测充电功率曲线,p
l1
(t)为常规电源出力后的负荷功率曲线,p
res
(t)为新能源出力曲线;
[0059]
若所述区域电网内的电动汽车参与电网调节,则得到调节后的剩余新能源出力曲线

p’(t)与调节充电功率曲线p’predict
(t)的关系:
[0060]
δp'(t)=p
res
(t)-(p
l1
(t)-p
predict
(t)+p'
predict
(t))
ꢀꢀꢀ
(8)。
[0061]
由上述描述可知,参与电网调节的电动汽车的充电功率曲线不仅作为在高峰负荷时段反向为区域电网的常规电源提供电能,还可以促进新能源消纳,在实现电网削峰填谷的同时进而优化电网的储能配置。
[0062]
进一步地,所述步骤s3之后还包括步骤:
[0063]
s4、所述区域电网内的电动汽车参与电网调节时,若无法满足新能源消纳时,则基于功率平衡约束,进一步通过储能系统的储能控制或区域联络线的交换消纳剩余的新能源出力;
[0064]
定义功率平衡约束为:
[0065]
p
line
(t)+p
res
(t)=pb(t)+p
l1
(t)-p
predict
(t)+p'
predict
(t)
ꢀꢀꢀ
(9);
[0066]
其中,p
line
表示所述区域间联络线的实时有功功率,为时间t的函数,定义所述区域间联络线的实时有功功率从电网侧向负荷的方向为正方向;pb表示所述储能系统实时吸收的有功功率,也为时间t的函数,定义所述储能系统实时吸收的有功功率流向所述储能系统的方向为正方向。
[0067]
由上述描述可知,当电动汽车的调节无法满足区域电网内新能源出力的消纳时,可进一步通过引入储能系统的储能控制或区域联络线交换的方式促进新能源的消纳,进一步优化电网的储能配置。
[0068]
进一步地,所述通过储能系统的储能控制消纳剩余的新能源出力,具体为:
[0069]
建立目标函数:
[0070]
min f=c
ess
ꢀꢀꢀ
(10);
[0071]
其中,min f表示所述区域电网内所述储能系统配置的最小容量,c
ess
为所述储能系统的当前储能容量;
[0072]
所述储能系统满足如下储能电荷状态约束:
[0073]
soc
min
≤soc(t)≤soc
max
ꢀꢀꢀ
(11);
[0074]
其中,soc
min
表示储能系统荷电状态的下限,soc
max
表示储能系统荷电状态的上限,soc表示储能系统的实时荷电状态,为时间t的函数;
[0075]
控制所述储能系统以日为周期循环运行,则在每个循环周期内需满足以下约束:
[0076]
soc(0)=soc(24)=soc
min
ꢀꢀꢀ
(12);
[0077][0078]
进一步地,所述储能控制还包括:
[0079]
所述储能系统满足充放电速度约束:
[0080]
wb≤c
esssmax
ꢀꢀꢀ
(14);
[0081]
其中,wb表示所述储能系统的充放电功率,s
max
表示所述储能系统的最大充放电倍率,取值为0.5c~2c。
[0082]
由上述描述可知,储能系统在满足储能荷电状态约束和充放电速度约束的调节下,参与新能源的消纳,进一步实现对电网储能配置的优化。
[0083]
进一步地,所述通过区域联络线的交换消纳剩余的新能源出力,具体为:
[0084]
通过所述区域间联络线的外送消纳部分新能源处理,所述区域间联络线的实时外送有功功率约束为:
[0085]
p
line
≤p
line.n
ꢀꢀꢀ
(15);
[0086]
其中,p
line.n
表示所述区域间联络线的外送最大功率。
[0087]
由上述描述可知,区域联络线是区域电网与其他区域电网的联络线,即当前的区域电网出现电力不平衡情况下,可通过区域联络线与区域外电网的连接实现外送功率,同时区域外电网也能向当前区域电网回送功率,实现相互间的功率支撑,进一步促进新能源的消纳。
[0088]
进一步地,所述步骤s3中还包括新能源弃电量约束:
[0089][0090]
其中,

p
aband
表示新能源弃电量,p
ab
(t)表示对应时刻无法消纳的新能源电量,

p
aband.n
表示新能源系统允许的最大弃电量。
[0091]
由上述描述可知,电动汽车参与电网高峰负荷时段的调节时,应当还需要考虑新能源的弃电量,即新能源弃电量不作为电动汽车消纳新能源出力的一部分。
[0092]
请参照图7,一种电动汽车参与电网调节的终端,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上所述的一种电动汽车参与电网调节的方法中的步骤。
[0093]
由上述描述可知,本发明的有益效果在于:基于同一技术构思,配合上述的一种电动汽车参与电网调节的方法,提供一种电动汽车参与电网调节的终端,以电动汽车的当前的充电功率为基础,预测未来一段时间内的充电功率曲线,同时充分利用电动汽车的储能特性和可调节特性参与电网高峰负荷调节,在高峰负荷时段反向为电网提供电能,不仅能够优化电网的储能配置,有效实现电网的削峰填谷、平衡负荷,还能促进新能源的消纳。
[0094]
本发明提供的一种电动汽车参与电网调节的方法及终端,适用于新能源电动汽车增长下的区域电网配电调度场景下,实现电网的削峰填谷、平衡负荷、促进新能源消纳和优化储能配置。以下结合实施例具体说明。
[0095]
请参照图1,本发明的实施例一为:
[0096]
一种电动汽车参与电网调节的方法,如图1所示,包括步骤:
[0097]
s1、根据电网实际运行数据,生成未来的预测充电功率曲线。
[0098]
s2、在预设的高峰负荷时段内根据预测充电功率曲线,调节区域电网内的电动汽车反向向电网提供电能,得到调节充电功率曲线;
[0099]
其中,高峰负荷时段可由人工设定,可以根据实际需求调整,在其他等同实施例中,也可以根据电网实际运行数据得到。
[0100]
s3、根据调节充电功率曲线消纳新能源的出力。
[0101]
即在本实施例中,以电动汽车的当前的充电功率为基础,预测未来一段时间内的充电功率曲线,同时充分利用电动汽车的储能特性和可调节特性参与电网高峰负荷调节,在高峰负荷时段反向为电网提供电能,不仅能够优化电网的储能配置,有效实现电网的削峰填谷、平衡负荷,还能促进新能源的消纳。
[0102]
本发明的实施例二为:
[0103]
一种电动汽车参与电网调节的方法,在上述实施例一的基础上,在本实施例中,由于电动汽车充电具有随机性,以用户的用电特性和电动汽车的充电时间为基础,对于区域电网内的电动汽车而言在同一时段内的充电功率与总充电功率存在一定的比例关系,在此基础上,步骤s1具体包括以下步骤:
[0104]
s11、根据区域电网的行政划分将区域电网划分为多个子区域,通过实际电网运行数据预测不同子区域内的电动汽车的充电功率最大值,得到数组p:
[0105]
p=[p1,p2…
pi…
pn],i∈[1,n]
ꢀꢀꢀ
(1);
[0106]
其中,pi表示第i个子区域内的电动汽车的预测充电功率最大值,n表示子区域的个数。
[0107]
当区域电网内的电动汽车在某一时刻的充电功率出现最大值时,各个子区域的电动汽车在该时刻的充电功率不一定为最大值,因此,为了精确估计整个区域电网电动汽车充电功率最大值时各个子区域的电动汽车充电功率,引入同时率λ预测各子区域的充电功率最大值,即如下步骤:
[0108]
s12、再根据电网实际运行数据预测区域电网内的电动汽车的充电功率最大值p
max
,并定义充电功率的同时率λ,得到公式(2):
[0109][0110]
其中,在本实施例中,同时率λ的取值范围为0.8~1.0。
[0111]
s13、求解公式(2),得到各子区域在考虑同时率后的预测充电功率最大值的数值p’:
[0112]
p'=[p1',p2'

pi'

pn'],i∈[1,n]
ꢀꢀꢀ
(3);
[0113]
其中,p
i’表示考虑同时率后,计算得到的区域电网内第i个子区域内的电动汽车的预测充电功率最大值;
[0114]
s4、分析p与p’的对应关系,预测区域电网内电动汽车在未来24小时的充电功率,得到预测充电功率曲线p
predict
(t):
[0115][0116]
其中,p
orig.max
和p
orig
(t)分别为根据实际电网运行数据得到的区域电网内的电动汽车在过去24小时的充电功率最大值和充电功率曲线。
[0117]
即以未引入同时率λ得到的预测值与引入同时率λ得到的预测值之间的对应关系进而预测整个区域电网未来24小时的充电功率曲线,提高后续电动汽车参与电网高峰负荷时刻调节的合理性。
[0118]
同时,在本实施例中,由于高峰负荷时段电网存在调峰困难,而此时大量居民用电动汽车处于充电状态。如果此时将在充电的电动汽车反向向区域电网提供电能,以缓解区域电网的负荷输出,即步骤s2具体为:
[0119]
在高峰负荷时段前,对参与电网调节的电动汽车进行充电功率调节,并在高峰负荷时段,根据不同电动汽车的荷电状态不同,定义区域电网内参与电网调节的电动汽车的充电功率与初始充电功率的比例为α,则调节充电功率曲线p’predict
(t):
[0120]
p'
predict
(t)=p
predict
(t)-αp
predict
(t),t∈[1,24]
ꢀꢀꢀ
(5);
[0121]
其中,在本实施例中,α的取值范围为0.3~0.6。
[0122]
即调节充电功率曲线p’predict
(t)在高峰负荷时段的充电功率会在α的调节下小于预测充电功率曲线p
predict
(t),相当于在高峰负荷时段将自身原先应当达到的充电功率减小,以作为补偿反向向电网提供电能,可以理解为是充电功率的减小,也可以理解为此时的电动汽车作为储能向电网输出功率,达到调峰的目的。
[0123]
另一方面,根据电动汽车的用户需求,需要确保用户在第二天使用电动汽车时电动汽车有充足的电量,因此电动汽车参与电网高峰负荷时段调节时,需要在调节前增加对应时段的充电功率给电动汽车进行充电,以保证高峰负荷时段的调节效果,即电动汽车参与调节前的所充电量要与高峰负荷时段反向向电网充电的电量基本维持平衡,则调节充电功率曲线需要满足如下公式(6):
[0124][0125]
其中,t1和t2分别为高峰负荷时段前电动汽车调节充电功率的时段所对应的起始时间点和结束时间点,t3和t4分别为高峰负荷时段的起始时间点和结束时间点。
[0126]
同时,在本实施例中,步骤s3也具体包括以下步骤:
[0127]
在高峰负荷时段:
[0128]
若区域电网内的电动汽车不参与电网调节,则得到新能源消纳后的剩余新能源出力曲线

p(t):
[0129]
δp(t)=p
res
(t)-p
l1
(t)-p
predict
(t),t∈[1,24]
ꢀꢀꢀ
(7);
[0130]
其中,p
l1
(t)为常规电源出力后的负荷功率曲线,p
res
(t)为新能源出力曲线。
[0131]
若区域电网内的电动汽车参与电网调节,则得到调节后的剩余新能源出力曲线

p’(t)与调节充电功率曲线p’predict
(t)的关系:
[0132]
δp'(t)=p
res
(t)-(p
l1
(t)-p
predict
(t)+p'
predict
(t))
ꢀꢀꢀ
(8)。
[0133]
可以从公式(8)中看出,在电网的高峰负荷时刻,电动汽车参与电网调节时需要在
原常规电源出力负荷的基础上,先减去最初电动汽车未参与电网调节时的电动汽车负荷,相减之后的负荷就不包含电动汽车负荷了,然后需要再加上参与调节后的电动汽车负荷,得到区域电网新的负荷特性曲线,再最终与新能源出力相减,从而最终得到新能源被消纳后的余值,而再结合公式(7),不难得知调节后

p’(t)会比调节前的

p(t)要小,可以得到调节后的新能源消纳情况优于调节前的新能源消纳情况。即参与电网调节的电动汽车的充电功率曲线不仅作为在高峰负荷时段反向为区域电网的常规电源提供电能,还可以促进新能源消纳,在实现电网削峰填谷的同时进而优化电网的储能配置。
[0134]
同时,在本实施例中,步骤s3之后还包括步骤:
[0135]
s4、区域电网内的电动汽车参与电网调节时,若无法满足新能源消纳时,则基于功率平衡约束,进一步通过储能系统的储能控制或区域联络线的交换消纳剩余的新能源出力;
[0136]
定义功率平衡约束为:
[0137]
p
line
(t)+p
res
(t)=pb(t)+p
l1
(t)-p
predict
(t)+p'
predict
(t)
ꢀꢀꢀ
(9);
[0138]
其中,p
line
表示区域间联络线的实时有功功率,为时间t的函数,定义区域间联络线的实时有功功率从电网侧向负荷的方向为正方向;pb表示储能系统实时吸收的有功功率,也为时间t的函数,定义储能系统实时吸收的有功功率流向储能系统的方向为正方向。
[0139]
即在本实施例中,当电动汽车的调节无法满足区域电网内新能源出力的消纳时,可进一步通过引入储能系统的储能控制或区域联络线交换的方式促进新能源的消纳,进一步优化电网的储能配置。
[0140]
具体的,在本实施例中,通过储能系统的储能控制消纳剩余的新能源出力,具体为:
[0141]
建立目标函数:
[0142]
min f=c
ess
ꢀꢀꢀ
(10);
[0143]
其中,min f表示区域电网内储能系统配置的最小容量,c
ess
为储能系统的当前储能容量。
[0144]
则储能系统需满足如下储能电荷状态约束:
[0145]
soc
min
≤soc(t)≤soc
max
ꢀꢀꢀ
(11);
[0146]
其中,soc
min
表示储能系统荷电状态的下限,soc
max
表示储能系统荷电状态的上限,soc表示储能系统的实时荷电状态,为时间t的函数。
[0147]
同时控制储能系统以日为周期循环运行,则在每个循环周期内需满足以下约束:
[0148]
soc(0)=soc(24)=soc
min
ꢀꢀꢀ
(12);
[0149][0150]
其中,储能控制还包括:
[0151]
储能系统需满足充放电速度约束:
[0152]
wb≤c
esssmax
ꢀꢀꢀ
(14);
[0153]
其中,wb表示储能系统的充放电功率,s
max
表示储能系统的最大充放电倍率,在本实施例中其取值为0.5c~2c。
[0154]
即储能系统在满足储能荷电状态约束和充放电速度约束的调节下,参与新能源的消纳,能进一步实现对电网储能配置的优化。
[0155]
而在本实施例中,通过区域联络线的交换消纳剩余的新能源出力,具体为:
[0156]
通过区域间联络线的外送消纳部分新能源处理,区域间联络线的实时外送有功功率约束为:
[0157]
p
line
≤p
line.n
ꢀꢀꢀ
(15);
[0158]
其中,p
line.n
表示区域间联络线的外送最大功率。
[0159]
区域联络线是区域电网与其他区域电网的联络线,即当前的区域电网出现电力不平衡情况下,可通过区域联络线与区域外电网的连接实现外送功率,同时区域外电网也能向当前区域电网回送功率,实现相互间的功率支撑,进一步促进新能源的消纳。
[0160]
另外,在本实施例中,电动汽车参与电网高峰负荷时段的调节时,应当还需要考虑新能源的弃电量,即新能源弃电量不作为电动汽车消纳新能源出力的一部分,因此步骤s3中还应当包括新能源弃电量约束:
[0161][0162]
其中,

p
aband
表示新能源弃电量,p
ab
(t)表示对应时刻无法消纳的新能源电量,

p
aband.n
表示新能源系统允许的最大弃电量。
[0163]
请参照图2至图6,本发明的实施例三为:
[0164]
一种电动汽车参与电网调节的方法,在上述实施例二的基础上,在本实施例中,将上述实施例二的一种电动汽车参与电网调节的方法运用于某一区域的实际电网中。
[0165]
已知该区域电网的新能源装机为800mw,其中风电为500mw,光伏为300mw。则该区域电网抵扣完常规电源后的负荷功率曲线和新能源出力曲线如图2所示。
[0166]
该区域电网中含有大量的电动汽车,根据电动汽车的负荷(充电功率)曲线和本实施例的一种电动汽车参与电网调节的方法,同时参与电网高峰负荷时刻调节的初始充电功率的比例α取值为0.5,得到该区域电网的调节充电功率曲线,则电动汽车的预测充电功率曲线和调节充电功率曲线如图3所示。
[0167]
根据图3所示的结果,得到电动汽车调节前后的充电功率曲线和新能源出力曲线如图4所示,从图4中可以看出,当采用电动汽车参与电网调节时,有效削减了高峰负荷时刻的尖峰负荷,同时在午间增加了电动汽车的充电功率,也有效促进了午间新能源的消纳。
[0168]
但此时的新能源仍然存在消纳问题,需进一步考虑储能系统和区域联络线参与新能源消纳。根据图2或图4中新能源出力曲线大概估算出该区域电网的新能源发电量为8998.2mwh,考虑5%的新能源弃电率,得到该区域电网的新能源弃电量为449.91mwh。
[0169]
电动汽车不参与电网调节时,当该区域电网弃电率约束为5%且区域联络线外送功率约束为功率变化不超过45mw,此时储能系统的容量配置为110mwh,则该区域电网的区域联络线功率曲线、新能源出力曲线、储能系统的储能功率曲线和系统负荷功率曲线的关系如图5所示。其中图5中区域联络线功率为负值时表示其为外送功率,由于外送功率变化量约束为45mw,因此其余剩余电力即为该区域电网的弃电量。
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而当电动汽车参与电网调节时,根据实施例二中的步骤s3计算得出满足新能源弃
电量约束情况下的储能系统配置的最小容量为50mwh,此时该区域电网的区域联络线曲线、新能源出力曲线、储能系统的储能功率曲线和系统负荷功率曲线的关系如图6所示。
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由图5和图6的对比可以看出,当考虑电动汽车参与电网调节后,具有以下有益效果:

能够有效平抑电网高峰负荷时段的负荷;

在午间可以有效促进新能源的消纳。随着光伏发电的发展,午间的新能源消纳将成为重点关注的问题;

电动汽车参与电网调节可有效减小储能系统的储能配置容量,从灵活性可调节资源的角度看电动汽车参与电网调节的本质不光是减少电网负荷,同时也可作为储能的一种模式,在需要调节时释放功率。
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请参照图6,本发明的实施例四为:
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一种电动汽车参与电网调节的终端1,包括存储器2、处理器3以及存储在存储器2是上并可在处理器3上执行的计算机程序,在本实施例中,处理器3执行计算机程序时实现上述实施例一至实施例三中任一实施例的步骤。
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综上所述,本发明提供的一种电动汽车参与电网调节的方法及终端,利用电动汽车负荷参与电网高峰负荷调节,考虑电动汽车负荷(充电功率)同时率、储能系统储能荷电状态约束及充放电速度约束、区域电网联络线功率约束、新能源弃电量约束以及电动汽车电量不平衡等约束条件,提出一种电动汽车参与电网调节的方法,能充分利用电动汽车的储能特性和可调节特性,不仅能够优化电网的储能配置,有效实现电网的削峰填谷、平衡负荷,还能促进新能源的消纳,有利于提高电网的安全稳定水平,具有重要的工程实践意义。
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以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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