[发明专利]一种基于区域充电调度的虚拟储能系统

权利要求书

1.一种基于区域充电调度的虚拟储能系统，其特征在于，包括：

数据采集层，用于采集目标区域内的充电负荷信息及除充电负荷信息外的其他负荷信息；

优化控制层，通过优化控制方法获得虚拟储能系统的容量与功率优化值，其中，优化控制方法包括以下步骤：

步骤1、利用数据采集层上传的充电负荷信息以及其他负荷信息获得区域分布的初始充电负荷；

步骤2、计算可减少的充电负荷，作为初始值输入虚拟储能系统，初始化虚拟储能系统的额定功率与容量；

步骤3、以充电负荷的时空不均衡性最小化为内层优化模型目标函数开始内层优化，内层优化模型目标函数如下式所示：

式中，minf为内层优化模型目标函数；F_{time_uti}为目标区域内充电站点的时间利用率；F_{spa_uti}为目标区域内充电站点的空间利用率；M为目标区域内需要充电的车辆总数；N为目标区域内的充电站点数量；C_n为目标区域内第n个充电站点的充电桩的数量；P_m为目标区域内第m辆需要充电的车辆的充电功率；x_mni为三维决策矩阵，表示i时刻第m辆需要充电的车辆在第n个充电站点的充电决策变量，x_mni∈{0,1}；

步骤4、以虚拟储能系统的收益最大化为外层优化模型目标函数开始外层优化，外层优化模型目标函数如下式所示：

i.e.l_IC(i)≤l_IC

式中，maxF为外层优化模型目标函数；C_resv为虚拟储能系统因提供备用容量而获得的备用容量费；C_sub为虚拟储能系统参与需求响应的填谷活动而获得的激励或补贴；C_pun为虚拟储能系统未能按照合同要求执行负荷提升而产生的罚金；C_ele为虚拟储能系统中为电动汽车充电所支付的电费；A为电网为备用容量提供的备用容量费单价；a_(i)为用户在电力市场中签订的i时刻每小时提升单位负荷而获得的激励补贴单价；b_(i)为i时刻未提升的单位负荷需要支付的罚金单价；l_IC为虚拟储能系统的定容值，是虚拟储能系统的最大备用容量；l_0(i)和l_(i)分别为i时刻响应前后的充电负荷；l_IC(i)为填谷合同要求的i时刻的负荷提升量；ρ_(i)为i时刻电价数据；

步骤5、循环步骤3及步骤4，更新虚拟储能系统的容量与功率优化值，直至满足终止条件，并输出虚拟储能系统的容量与功率优化值的最优解；

调度交易层，虚拟储能系统根据优化控制层获得的容量与功率优化值与电力交易中心签订合同，并根据合同执行充电负荷的调整计划。

2.如权利要求1所述的一种基于区域充电调度的虚拟储能系统，其特征在于，所述数据采集层利用充电信息设施采集模块获得所述充电负荷信息；所述数据采集层利用其他信息负荷采集模块获得所述他负荷信息。