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考虑电动汽车优先级需求的两阶段优化调度策略
摘要:随着光伏发电渗透率的升高,光伏出力的不确定性会影响电网的安全稳定运行。而利用电
动汽车(EV)移动储能的特性可以实现EV和光伏的协同增效。本文基于EV能量调度的灵活性,
构建了考虑用户充电需求的EV两阶段优化调度模型:在日前预调度阶段,建立光伏的就地消纳偏
差最小、EV充电完成率最大、EV用户出行成本最小的多目标优化函数,并引入充放电系数对EV
的充电行为进行优化;在实时调度阶段,负荷聚合商结合各时段EV的实际充电需求,根据调度优
先级对优化后的充放电系数修正,保证EV充电的公平性,制定出最优的充放电策略。通过综合考
虑EV用户对于充电完成度和充电成本的不同需求,对不同充电模式、不同权重系数进行分析,同
时考虑了用户改变充电需求的情况,验证本文所提策略在降低光伏消纳偏差量、满足用户充电需求
方面具有明显效果。
关键词:电动汽车;充电需求;调度优先级;就地消纳
率,改善微网电量供求不平衡问题。文献[12]综合
1引言
考虑EV等家庭负荷的灵活调度性,建立了需求响
针对能源紧张、环境污染日益严峻的问题,我国应机制下的智慧社区能量管理系统优化调度方法。
提出了“碳达峰、碳中和”目标。电动汽车(Electric然而上述两个模型是基于日前申报的数据,忽略了
Vehicles,EV)在节能减排方面具有巨大潜力,得到用户在充电过程中临时改变充电计划的情况。在实
[1,2]
大量普及和推广。具有随机性的集群EV接入时调度中,文献[13]针对光伏充电站构建了一种实
电网后会对电力系统造成不可忽视的影响,如产生时控制策略,避免了预测算法带来的误差,促进光伏
[3,4][5]
尖峰负荷、增加网络损耗、降低电力系统可靠的最大化就地消纳,但是该策略没有发挥EV的储
[6]
性等。随着以光伏为代表的可再生能源渗透率能作用。文献[14]在满足自身需求的情况下充分
升高,合理地发挥EV移动储能作用可促进光伏的发挥EV集群的储能作用,以提高光伏发电利用率
[7]
就地消纳。将光伏发电系统和EV充电系统集成为目的,用非集中式方法建立了EV和光伏协同增
到光伏充电站中,实现二者的协同增效。因此,基于效模型。
EV的充电需求,制定一种动态EV能量管理机制,考虑到EV循环充放电会导致电池退化的问
成为最大化提高光伏就地消纳水平的关键。[15]
题,文献[16]提出了一种平滑光伏出力波动的
目前关于EV和可再生能源协同优化的研究主EV调度模型。通过在目标函数中增加与充放电持
[8⁃10]
要包括日前预调度和实时调度两种。文献[11]续时间相关的惩罚项,减少充放电切换次数,从而延
以提高EV参与能量调度的灵活性为原则,引入EV长电池寿命。但是该模型没有考虑EV参与电网调
充放电速率可调整的优化算法,构建了EV和微网度的经济性,而电价机制有利于激励EV用户响应
的多目标协同优化模型,从而增大可再生能源利用调度计划,实现经济效益和消纳可再生能源的双向
收稿日期:2022⁃11⁃03
崔明勇,吕静,薛思嘉,等.考虑电动汽车优先级需求的两阶段优化调度策略[J].电工电能新技术,2024,43(4):20⁃28.21
均衡。文献[17]在考虑EV充电功率衰减的基础制模块两部分组成,是光伏充电
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