[发明专利]基于模型预测的电动汽车调频控制策略

权利要求书

1.基于模型预测的电动汽车调频控制策略，其特征在于：该策略包括以下步骤：

S1：电网调控中心从区域变电站获取负荷扰动和频率波动信息，从电动汽车集群EVA获取区域内接入电网的电动汽车EV信息；

S2：EVA收集区域内接入电网参与系统调频的电动汽车参与调频时间段、荷电状态SOC和可控容量信息；

S3：接入电网EV的荷电状态SOC根据是否达到分组标准SOC_m，分为放电组或充电组；

S4：根据预测EVA调频可控容量R_j+1与调频所需功率P_task之间的大小，分配放电组或充电组内具体EV出力参与调频；

S5：EVA将EV信息上报给电网调控中心，电网调控中心根据频率波动和EV信息将系统所需调频功率分配给EVA，通过EVA下达指令给入网EV，EV接受指令通过充放电达到调整频率的目的；

所述步骤S3-S4具体为：

EV接入电网为入可控状态，接受调频任务；EV由可控状态转出为出可控状态；SOC_i,j为第i辆EV，j时刻的储能状态；

EV为入可控状态分在放电组，若SOC_i,j＞SOC_min，保持在放电组，放电参与调频；

EV为入可控状态分在放电组，若SOC_i,j≤SOC_min，转入充电组，充电参与调频；

EV为入可控状态分在充电组，若SOC_i,j＜SOC_max，保持在充电组，充电参与调频；

EV为入可控状态分在放电组，若SOC_i,j≥SOC_max，转入放电组，放电参与调频；

EV为从放电组或充电组退出调频，进入充电状态，满足出行需求；

所述EV在调频过程中满足：

在j时刻，第i辆EV充放电功率为P_i,j，为调频过程中EV的放电功率，为调频过程中EV的充电功率；放电为正，充电为负；

EV调频过程中的充放电次数Num_i,j定义为每当EV参与调频形式变化，即由放电转为充电或充电转为放电，充放电次数增加1次：

Num_i,j为j-i时刻第i辆EV调频过程中的充放电次数，P_i,j-1为j-1时刻第i辆EV调频过程中的充放电功率；

考虑EV充放电次数限制，接入电网EV分为放电组DC和充电组C，第k个放电组和充电组分别为：

其中，k＝1,2,…,K，K为放电组或者充电组的最大组数；

和分别为放电组和充电组中元素个数，放电阻和充电组内EV数量分别为：和

所述调频可控容量R_j+1的预测具体为：

在j时刻，预测j+1时刻EVA中放电组和充电组EV调频可控容量分别为和则

其中，p_i为第i辆EV充放电功率限制；为上调频可控容量；为下调频可控容量；

所述调频所需功率P_task计算具体为：

在j+1时刻，EV调频出力由j时刻预测j+1时刻的调频可控容量决定，设Δf为系统频率变化量，则当Δf＜0，P_task＞0时，EV放电参与调频，并上调频率：

(1)如果放电组EV放电功率为

(2)如果放电组EV调频可控容量超出系统调频需求功率；调频过程中，EV根据单位参与时间贡献度有选择的放电，定义为式中，d_i为第i辆EV出可控时刻；SOC_i,j+1为

其中，E_ev为单辆EV电池储能总量；η_c和η_dc分别为EV充电效率和放电效率；

EV的越大，EVA优先调用参与放电调频，从大到小排序为式中，表示j+1时刻放电组EV单位参与时间贡献度的最大值；表示j+1时刻放电组中从大到小排序的第Θ个EV的单位参与时间贡献度，且满足其中，[P_task]表示对P_task取整；

则参与放电的EV集合为

放电组EV放电功率为

EVA放电组上调频出力为

当Δf＞0，P_task＜0时，EV充电参与调频，并下调频率：

(1)如果充电组EV充电功率为

(2)如果充电组EV可控容量超出系统调频需求功率；

调频过程中，EV根据单位参与时间贡献度有选择的充电，定义为

EV的越大，EVA优先调用参与充电调频，从大到小排序为：式中，表示充电组EV单位参与时间贡献度的最大值；表示j+1时刻充电组中从大到小排序的第Θ个EV的单位参与时间贡献度，且满足

则参与充电的EV集合为

充电组EV充电功率为

EVA充电组下调频出力为