[发明专利]一种考虑电动汽车随机接入的微电网多目标优化调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网优化调度领域，具体来说是一种考虑电动汽车随机接入的微电网多目标优化调度方法。

背景技术

微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，既可以与大电网联网运行，也可以孤立运行，是智能电网的重要组成部分。微电网优化调度对促进微电网的高效运行具有重要的意义，它指的是是在满足微电网系统负荷需求的前提下，按照一定的控制策略，合理、有效地安排各台分布式电源的出力以及与配电网的交互功率以实现不同的调度目标。调度目标包括最小化运行成本、最小化污染排放等。

作为一种新的交通工具，电动汽车对减缓能源短缺和环境污染具有重要的意义。但大规模电动汽车的无序充电会对增加主电网峰负荷的负担，扩大主电网负荷的峰谷差，从而影响主电网的稳定性和安全性。随着电动汽车相关技术的日益成熟，电动汽车已成为汽车发展的重要方向。基于V2G(vehicle-to-grid)技术,电动汽车可以作为一种移动分散式的储能装置接入到电网，既可以从电网中吸收电能，又可以向电网反馈电能，因此电动汽车可以参与电力系统的运行与控制。电动汽车的电池对于大电网来说可以达到削峰填谷的作用，提高电网的稳定性；而对用户来说合理安排电动汽车充放电可以降低用电成本。

在现有的考虑电动汽车接入微电网的优化调度方法中，往往只考虑了最小化运行成本这单一的目标，没有考虑到分布式电源和主电网发电时产生的污染物对环境的影响，及电动汽车的充放电对电网稳定性和安全性的影响，这不利于发挥电动汽车提高电网稳定性的作用，也不利于建设环境友好型社会。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供一种考虑电动汽车随机接入的微电网多目标优化调度方法，以期能在满足负荷需求的情况下对微电网中分布式电源的出力和电动汽车的充放电功率进行调度，从而提高电网运行的经济性和稳定性，并降低微电网系统的污染物排放。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种考虑电动汽车随机接入的微电网多目标优化调度方法的特点在于，包括以下步骤：

步骤一、确定微电网的系统结构、微电网中不同分布式电源的发电特性以及电动汽车的随机充电特性；

步骤二、基于电动汽车的随机充电特性，通过蒙特卡洛仿真计算电动汽车总的充电负荷需求；

步骤三、建立分时电价环境下考虑电动汽车随机接入的微电网的优化调度目标，所述优化调度目标包括：最小运行成本目标、最小污染治理成本目标和最小负荷方差目标；

步骤四、确定微电网优化调度的约束条件，并与所述微电网的优化调度目标共同构成微电网多目标优化调度模型；

步骤五、确定分时电价下分布式电源和电动汽车的相关参数；

步骤六、通过多目标的粒子群算法求解所述微电网多目标优化调度模型，确定调度周期内各时段各分布式电源的输出功率、电动汽车总的充放电功率和微电网与主电网的交互功率。

本发明所述的微电网多目标优化调度方法的特点也在于，

所述步骤一中电动汽车的随机充电特性通过电动汽车日行驶里程s和每日开始充电时刻t₀来表征；

所述电动汽车日行驶里程s满足对数正态分布，并由式(1)所示的概率密度函数f(s)获得：

式(1)中，μ_s为电动汽车日行驶里程的期望值，σ_s为电动汽车日行驶里程的标准差；

所述电动汽车每日开始充电时刻t₀服从双峰正态分布，并由式(2)所示的概率密度函数f(t₀)获得：

式(2)中，为电动汽车的上午开始充电时刻的期望值，为电动汽车上午开始充电时刻的标准差；为电动汽车的晚上开始充电时刻的期望值，为电动汽车晚上开始充电时刻的标准差；λ为电动汽车上午充电的概率，0≤λ≤1；

利用式(3)获得电动汽车每日所需的充电量E_EV：

E_EV＝η_EV.s(3)

式(3)中，η_EV为电动汽车单位行驶里程的电量需求系数；

利用式(4)获得电动汽车的充电时间T_c：

式(4)中，P_A为电动汽车的额定充电功率。

所述步骤二包括：