[发明专利]含有电动汽车的热电联供系统多时间尺度分层调度方法

权利要求书

1.含有电动汽车的热电联供系统多时间尺度分层调度方法，其特征在于：

S1、建立热电联供微电网系统；

S2、建立热电联供微电网系统中设备的数学模型：

S3、确定目标函数和日前经济调度约束条件；

S4、建立热电联供微电网多时间尺度优化模型：所述热电联供微电网多时间尺度优化模型包含两个时间尺度；日前：进行微电网中新能源出力和负荷预测，日内：进行EV充放电管理层和模型预测控制MPC滚动优化层联合优化；其中EV充放电管理层考虑到电动汽车的充放电所带来的蓄电池的退化成本，建立了以最小化负荷曲线方差和最小化EV车主参与车联网V2G机制不满意度的多目标优化调度模型；当运行在模型预测控制MPC滚动优化层时，若非计划EV数量大于阈值，将回到EV充放电管理层重新求解后返回。

2.如权利要求1所述的考虑电动汽车的热电联供系统微电网系统优化调度方法，其特征在于：步骤S1中，所述热电联供微电网系统中的设备包括微型燃气轮机组、吸收式制冷机组、地源热泵机组、风力发电机组、光伏发电组件、蓄电池和超级电容、储热装置。

3.如权利要求1所述的含有电动汽车的热电联供系统多时间尺度分层调度方法，其特征在于：步骤S3具体为：

S3.1微电网运行的日前经济调度优化成本函数为：

minF_day-ahead＝F_utility+F_om+F_mt+F_e

式中，F_utility表示与主电网交换功率成本，F_om表示分布式电源DG维护成本，F_mt表示燃气轮机运行成本，F_e表示污染气体治理成本，minF_day-ahead表示最小化日前调度成本；

S3.2确定日前经济调度约束条件，包括功率平衡约束条件、分布式电源输出功率约束条件、微型燃气轮机爬坡约束条件、微电网与主电网交换功率约束条件、主电网购售电状态互斥约束条件、微型燃气轮机启停时间约束条件、蓄电池运行约束条件、储热装置约束条件；

S3.3确定日内两层滚动优化调度目标函数：

电动汽车充放电管理层：

目标函数1：

式中，P_load(t)表示t时刻负荷功率值，Mean(P_load)表示所有时刻负荷功率的平均值，T为调度周期，minF₁^EV表示最小化总负荷曲线方差；

目标函数2：

式中，为t时刻第n辆电动汽车的退化成本，分别为用户签订协议时所接受的最小、最大退化成本，N_ev为电动汽车总数量，T为调度周期，表示最小化用户参与车联网计划的不满意度；

模型预测控制MPC滚动优化层：

第一阶段考虑热电联供微电网并网运行时经济效益最高，建立经济优化模型：

式中，分别表示在第一阶段的与主网交换功率成本、分布式电源维护成本、微型燃气轮机运行成本、污染气体治理成本。和分别为日前优化调度得到的t时刻与主网交换功率和微型燃气轮机功率的参考值。和分别为t时刻第一阶段与主网交换功率和微型燃气轮机功率的计划值，和分别为第一阶段与主网交换功率和微型燃气轮机功率调整惩罚系数，minF₁表示最小化第一阶段总运行成本；

第二阶段的优化目标是在第一阶段得到的各单元出力的基础上,平衡功率预测误差带来的影响：

其中F_i^snd、分别为与主网联络线功率调节成本、第i个分布式电源功率调节成本、超级电容运行维护成本，N^snd为分布式电源总数量，minF₂表示最小化第二阶段调节成本；

S3.4日内两层滚动优化约束，电动汽车充放电管理层包括电动汽车充放电功率上下限值、电动汽车在某一时刻的充放电状态变量约束、电动汽车电池容量上下限值；模型预测控制MPC滚动优化层满足S3.2中约束条件。