[发明专利]一种基于负荷分类的电动汽车群调度方法

说明书

本发明公开了一种基于负荷分类的电动汽车群调度方法，进行负荷预测和电动汽车行为预测；建立G2V和V2G模式下充电型电动汽车负荷群调度目标函数和充电型电动汽车负荷群调度约束条件；以换电型电动汽车负荷聚合商在G2B模式下的经济效益和在B2G模式下的经济效益最大进行优化，建立G2B和B2G模式下换电型电动汽车负荷群调度目标函数和换电型电动汽车负荷群调度约束条件；确定电动汽车负荷分类调度方法，分别对充电型电动汽车电池充放电方案；换电型电动汽车电池充放电和换电方案；聚合商从电网购售电方案和聚合商的经济收益进行优化。本发明充分挖掘了需求侧的潜力，对未来大规模电动汽车接入电网具有一定的指导意义。

技术领域

本发明属于电动汽车群调度技术领域，具体涉及一种基于负荷分类的电动汽车群调度方法。

背景技术

电动汽车作为一种典型的灵活负荷资源，兼具了负荷和储能的特性，可以在削峰填谷、新能源消纳、调频等方面促进电网稳定运行。大规模电动汽车接入并进行无序充电时，将会大幅增加电力系统的负荷，尤其是峰荷。而聚合商通过有效聚合电动汽车负荷，则可以通过合理优化调度的方法有序参与需求侧响应。这里使用了多种智能电网技术，比如RFID、GPRS、以太网技术，使电动汽车能够与聚合商进行通信，传递电池的动态、静态数据和聚合商的调度指令等，以减少总调度成本。这种数据包括车辆的类型、用电特效、预期到达和离开时间、实时充放电状态等。同时计及实时电价信号，以进行不同电动汽车的充放电调度安排。电动汽车的聚合商调度模式的实现依托于商业大楼的智能车库建设。当商业大楼内工作的员工驾驶电动汽车到达智能车库后随即接入，充电桩的控制系统即可读取该电动汽车的电池容量、当前电量以及用户设定的离开时期望达到的荷电状态等参数。负荷聚合商可直接对智能充电桩进行充放电控制。

根据供电电池类型，针对以下两种典型电动汽车负荷：

1)充电型电动汽车

充电型电动汽车，电动汽车电池固定在车身上，不可拆卸。这种情况下电动汽车停留的时间较长，一般在停车场内安装充电桩，在停车时间内进行充电，尽量充电至用户要求的电量以上。这种情况下，电动汽车电池的所有权属于用户，电池的可控性与电动汽车的行驶特性密切相关，不能作为电池独立看待。所以本文对于充电型电动汽车负荷的研究，是以带有电池的车辆为研究对象。此时存在电动汽车用户和聚合商之间的利益博弈过程：分摊给用户的放电补贴越少，则聚合商获得的利益越多；而聚合商只有给与用户更多的放电补贴，才能吸引更多的用户参与需求响应，从而实现对负荷曲线的有效控制。

2)换电型电动汽车

换电型电动汽车采用更换电池模式，即换电模式，换掉电动汽车即将耗尽的电池，换上满电的电池，可以在较短的时间内恢复电动汽车的供电。这种情况下电动汽车停留的时间较短，且电动汽车电池的所有权属于换电站，换下的电池可以在换电站内进行充放电调度。所以本文对于换电型电动汽车负荷的研究，是以电池为研究对象。这种方式实现了电动汽车电池充放电过程和电动汽车行驶过程的解耦，但是实际中也存在着插拔电池损耗、换电站电池储备等问题。

在现有研究中，经常忽略电动汽车负荷和电网的互动情况，EV负荷聚合商的盈利仅依赖于收取用户的充/换电费，而忽略了由于参与电力市场而带来的额外收益。换电型电动汽车电池建模时假设换下来的电池已经电量耗尽，这存在局限性，且不对已经满电的库存电池进行充放电调度，满电电池只能闲置等待后续被换上车，这限制了调度的灵活性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于负荷分类的电动汽车群调度方法，基于统一化建模思想，用与充电型电动汽车调度建模类似的方法对换电型电动汽车电池进行建模，分别建立了考虑与电网单、双向互动模式和用户出行需求的充电型、换电型电动汽车负荷群调度决策模型。

本发明采用以下技术方案：

一种基于负荷分类的电动汽车群调度方法，包括以下步骤：