[发明专利]一种电动汽车参与风电消纳的调度方法

说明书

本发明公开了属于新能源发电储能调度技术领域的一种电动汽车参与风电消纳的调度方法。该方法包括步骤1：确定电动汽车储能和超级电容储能的数学模型；步骤2：利用小波包分解法对风电输出功率进行分解；步骤3：对步骤2小波包分解的不同分支风电输出功率的其他分支进行频谱分析，通过帕塞瓦尔定律初步确定储能配置；步骤4：在电动汽车集群能完全消纳风电时刻，利用基于背包问题的动态规划获取电动汽车最佳调度集群；采用超级电容作为备用储能设备，在电动汽车无法满足调度需求时及时补给；步骤5：验证经过储能调度的并网功率是否满足并网波动要求。结果表明本方法达到了平抑风功率波动的要求，解决了风力发电波动性过大的问题。

技术领域

本发明涉及新能源发电储能调度技术领域，尤其涉及一种电动汽车参与风电消纳的调度 方法。

背景技术

近年来，为解决生态环境恶化及化石能源快速消耗等问题，全球可再生能源发电规模快 速扩大，以风电为代表的新能源发展迅速。然而，风电天然具有波动性和不确定性，大规模 风电并网会对电网安全稳定运行带来挑战。储能系统是平抑风电波动的有效方式之一，电动 汽车逐渐被考虑作为储能元件参与储能调度，大力发展电动汽车储能不仅增加新能源的利用 率，还有助于发展低碳经济、节能减排。

电力系统接纳波动能源的容量有限，为使风功率输出满足《风电场接入电力系统技术规 定》提出的有功功率变化的限值要求，可以采用小波包分解法确定目标并网功率，通过对分 解结果的不同层进行分析从而对储能容量进行配置。

随着我国大力发展电动汽车，电动汽车的储能能力呈现上升趋势，储能潜力巨大，现已 有大量研究表明传统储能方式能够对新能源发电波动进行有效平抑，电动汽车相较于传统储 能元件有着移动性和随机性的特点，这一特点使得电动汽车难于进行控制调度，现阶段对电 动汽车的调度常用策略还是依靠传统的排队策略，无法在达到预期值的前提下保证电动汽车 的状态最优。

发明内容

本发明的目的是提出一种电动汽车参与风电消纳的调度方法，其特征在于，包括以下步 骤：

步骤1：确定电动汽车储能和超级电容储能的数学模型；

步骤2：利用小波包分解法对风电输出功率进行分解；当小波包分解层数为n时，得到 2ⁿ个风电输出功率分支(P_wind(n,0)～P_wind(n,2ⁿ-1))，在正常运行情况下，第一个分支P_wind(n,0) 若完全满足风电输出有功功率变化在1分钟和10分钟的限值约束，则停止分解，并将P_wind(n,0) 作为目标并网功率，其中P_wind为风电场原始输出功率；

步骤3：对步骤2中小波包分解的2ⁿ个风电输出功率分支的其他分支(P_wind(n,1)～P_wind(n, 2ⁿ-1))进行频谱分析，结合帕塞瓦尔定律计算P_wind(n,1)～P_wind(n,2ⁿ-1)中每一个分支的功率能 量，从而初步确定储能配置；

步骤4：设计具体优化调度模型；在电动汽车集群能完全消纳风电时刻，将对储能设备 的调度问题转化为背包问题，利用背包问题的动态规划获取电动汽车最佳调度集群；采用超 级电容作为备用储能设备，在电动汽车无法满足调度需求时及时补给，从而最大化消纳风电 功率；

步骤5：验证经过储能调度的并网功率是否满足并网波动要求。

所述步骤1中的电动汽车储能的数学模型为：

电动汽车SOC计算如下：