[发明专利]一种电动汽车参与配电网电压调节的调度控制方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车参与配电网电压调节的调度控制方法，以配电网电压稳定、电动汽车充电器技术条件和电动汽车用户充电需求等为约束条件，以利润最大为目标函数建立了电动汽车充电站的调度优化模型，然后在此基础上得到电动汽车参与配电网电压调节的最优调度方法，通过该最优调度方法完成电动汽车的调度，这样不仅提升了充电站接入电动汽车的数量，还维持配电网的安全稳定运行。

主权项

1.一种电动汽车参与配电网电压调节的调度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、建立电动汽车充电站的利润模型(1.1)、充电站从配电网运营商处获取市场电价；(1.2)、根据市场电价确定电动汽车充电零售价，零售价等于市场电价的γ倍，γ>1；(1.3)、制定电动汽车激励政策：将服从调度的电动汽车以α倍的零售价充电，充电站从调压服务所获取的收益中收取比例β的提成，剩余收益均作为电动汽车参与电压调节的经济回报，其中，α、β均为比例系数，α、β均小于1；(1.4)、将为电动汽车提供充电服务的收益和为配电网提供电压调节服务所抽取的提成作为总收益In，将从配电网买电的支出作为总支出Co，建立电动汽车充电站的利润模型：Rev＝In‑Co；其中，Rev表示电动汽车充电站的利润；和分别表示第h个调度时段的有功市场电价和无功市场电价；R^h表示有功功率在第h个调度时段的有功零售价格；γ表示充电站设定的零售价与配电网市场价的比例系数；和分别表示第n辆电动汽车在第h个调度时段的充电有功功率和向配电网注入的无功功率；N为服从调度的电动汽车的数目；st和et分别表示调度起始时间和结束时间；(2)、建立配电网电压的约束模型(2.1)、根据配电网对于电压的稳定范围标准，确定配电网电压的约束：Vmin≤Vi≤Vmax；其中，Vmax和Vmin分别表示配电网电压的安全范围上下限，Vi表示配电网中第i条总线的电压；(2.2)、利用电力系统中的潮流计算方法确立配电网拓部结构中各总线电压和功率之间的关系：Pi＝Pi‑1+PiG‑PiL‑PiE‑rili；其中，I_i表示配电网中第i条总线的电流；P_i和Q_i分别表示流出第i条总线的有功功率及无功功率；x_i和r_i分别表示第i条总线和第i‑1条总线之间的支路上的电感和电阻；l_i作为中间变量用于简化模型；P_i^G和分别表示配电网第i条总线处分布式电源的有功出力和无功损耗；P_i^L和分别表示配电网第i条总线处除电动汽车以外的有功负荷和无功负荷；P_i^E和分别表示配电网第i条总线处电动汽车的有功负荷和无功出力；(3)、建立电动汽车接入点的功率模型(3.1)、确定电动汽车充电站在配电网中的接入位置，即电动汽车接入点；(3.2)、将电动汽车充电作为配电网的有功负荷，其向配电网注入的无功功率作为配电网无功补偿，计算接入点所有服从调度的电动汽车的有功负荷和无功出力之和，建立配电网上电动汽车接入点的功率模型：(3.3)、确定电动汽车接入点的功率模型的约束条件；(3.3.1)、电动汽车充电器约束条件：电动汽车充放电的最大功率受充电器最大视在功率、充电器其内部电路参数及电动汽车接入点的电压大小限制：其中，S_max表示电动汽车最大视在功率；表示电动汽车最大输出无功功率，ω表示充电器内部电路的角频率；L_c表示电路中的电感；V_i表示电动汽车接入点的电压；(3.3.2)、电动汽车用户充电需求约束条件：其中，Cinit和Cneed分别表示电动汽车调度开始时的初始电量和调度结束时的需求电量，E表示电动汽车电池容量；(4)、充电站对服从调度的电动汽车进行调度(4.1)、以步骤(1)所建立的充电站利润模型作为目标函数，以步骤(2)所建立的电网电压约束模型和步骤(3)所建立的电动汽车接入点功率模型作为约束条件，作为充电站对服从调度的电动汽车的调度优化模型；(4.2)、从配电网运营商处获取配电网中分布式电源有功出力和无功消耗数据、除电动汽车以外的基础负荷数据、配电网线路的感抗和阻抗数据及电动汽车用户的充电需求数据；(4.3)、基于所获数据，将调度时间均分为多个调度时段，利用最优化方法中的序列二次规划方法计算上述调度优化模型，获取给每辆电动汽车在每个调度时段内最优分配的充电效率和无功出力大小，作为充电站对电动汽车的调度指令；(4.4)、充电站将上述调度指令在每个调度时段开始时发送给每位电动汽车用户，用户根据调度指令更新其在该时段内的充电和无功操作。