计及动态电价的电动汽车参与微电网调度双层优化策略

电动汽车(Electric vehicle,EV)充电负荷变化量受微电网爬坡性能限制,因此本文考虑微电网机组爬坡特性,提出一种计及动态电价的EV参与微电网调度双层优化策略。上层为EV 负荷模型,分析不同类型EV快/慢充特性 ,考虑微电网电价对EV充电需求的引导,建立以用户满意度最大为目标的EV负荷模型。下层为多微电网运行模型,根据微电网净负荷大小制定动态电价策略,考虑EV充电负荷对微电网新能源的消纳及电源爬坡的需求,优化各微电网区域动态电价,以微电网净负荷波动及运行成本最小为目标,建立多微电网区域运行模型。最后以某城市区域微电网及EV充电需求算例分析进行验证,结果表明：与固定电价及峰谷分时电价相比,所提方法实现了EV负荷在微网区域的有序充电、平抑净负荷波动的效果,能够有效降低充电行为对微电网安全经济运行的影响。     

考虑需求响应的电动汽车充电负荷研究

大规模电动汽车(Electric Vehicle, EV)接入电网进行无序充电,会增大负荷峰谷差并造成“峰上加峰”的问题。为此,文中提出一种新的分时电价策略引导EV参与需求响应,并基于此进行了负荷预测。为了刻画EV接入对电网的影响,建立了考虑EV随机特性的充电负荷模型;为了引导EV有序充电,构建了电价与系统负荷逐个时段的映射关系,提出了新的多时段分时电价策略以克服传统分时电价更新周期长、对当日实际负荷峰谷变化反映不灵敏的缺点;基于所建立的电价引导策略,对计及需求响应后的EV负荷进行了预测。结果表明,所提多时段分时电价需求响应机制能够合理地分配EV的充电时段,有效减小系统负荷峰谷差。     

计及用户感知价值的分时充电电价优化设计模型

供电公司对充电服务配套措施的完善成为城市能否成功推广电动汽车的关键影响因素,而这当中充电电价的设计又是其中关键问题之一。以峰谷分时电价为背景,从用户感知价值理论的角度探讨了如何优化峰平谷的充电电价问题。借鉴折扣心理学的相关理论,指出了谷时段折扣电价促销起始点和饱和点的存在及其对供电公司谷时段电价优化的指导意义,并构建了充电电价折扣率对电动汽车用户谷时段充电电量的影响函数关系。在充分考虑电动汽车用户行驶习惯的基础上给出了充电需求的测算模型。依据电动汽车用户的充电行为规律构建了峰谷分时电价时段划分模型。在考虑用户充电响应规律的基础上构建了峰谷分时电价优化设计模型。以冀北地区用户的实际情况为例进行了实例分析,分析结果证明了所构建的基于用户折扣感知价值的峰谷分时充电电价设计模型既能够引导用户转移充电量,又能避免给供电公司带来售电收入的损失。     

基于电价引导的电动汽车与综合能源系统交互策略

在能源互联网的大背景下,综合能源系统(integrated energy system,IES)和电动汽车(electric vehicles,EV)受到广泛关注.该文提出基于电价引导的IES与EV交互策略,平抑IES总电负荷波动,提高运行效益.首先基于模糊算法建立计及电价影响的EV用户充电概率仿真模型,提出动态分时定价策略引导EV有序充电,降低IES总电负荷峰谷差.其次,构建了包含EV电价引导层与IES能量调度层的双层能量调度模型,实现EV与IES的能量协同交互,并研究了基于电价引导的EV充电策略对IES能量优化调度和运行成本的影响.最后以北方地区某IES园区为运行场景开展算例研究,电价引导后IES的峰谷差降低了32.52％,IES运行成本降低了9.93％,EV充电费用降低了19.85％.结果 表明,基于电价引导的EV与IES交互策略能够减小IES总电负荷峰谷差,提高IES运行效益并降低EV用户充电费用,且上述效果随EV负荷比重增加而趋于显著.     

基于需求响应潜力模糊评估的电动汽车实时调控优化模型

针对快充场所电动汽车(EV)大规模接入造成的配电网过载问题,提出了EV需求响应潜力模糊评估方法与实时调控优化模型。首先,基于EV电池安全电量、EV充电需求、充电桩额定功率的限制建立用户客观响应能力约束模型,以及考虑激励水平的用户主观响应意愿评估模型。其次,结合客观响应能力和主观响应意愿建立用户响应潜力评估模型,采用模糊推理确定充电电价、当前电量需求和剩余驻留时间等因素对用户响应意愿的影响。然后,提出激励型实时需求响应的双层优化模型及其求解方法,上层优化模型以EV聚合商激励成本最小化为目标对EV聚合商激励电价进行优化,下层优化以用户平均充电满意度最高为目标对EV充放电功率进行优化,从而充分挖掘用户的响应潜力,兼顾电网公司、EV聚合商、用户各方的利益。最后,通过多组仿真验证了所提模型和方法的有效性。     

考虑奖励机制的电动汽车充电优化引导策略

随着电动汽车（electric vehicle,EV）的大规模推广,其无序充电严重威胁电网的安全稳定运行,积极引导EV用户参与充电优化策略,对于提高电网的安全稳定性具有重要意义。为此,基于充电优化管理调度思路,提出一种考虑奖励机制的EV充电优化引导策略,在分时电价的基础上,计入用户在降低电网负荷波动中的奖励机制,考虑充电位置固定、不确定用户的出行需求,确定EV的充电时间及充电位置,达到用户满意度最高的目的;利用EV动态响应的实时优化算法,对所提的优化调度模型进行求解。仿真结果验证了所提策略的有效性和可行性,该优化调度策略不仅能有效改善负荷低谷时段集中充电形成新的负荷高峰的问题,而且可明显降低用户的充电成本及电网负荷波动。     

基于分时电价的电动汽车充放电多目标优化调度

大规模电动汽车无序充电易造成电网负荷"峰上加峰"等后果,这严重影响电网安全运行,因此合理调度充电行为至关重要。基于分时电价制度和电动汽车可入网的情况,针对电动汽车调度机构建立了计及电网负荷波动及用户成本的多目标优化模型,采用交叉遗传粒子群算法求解得到次日优化充放电计划。基于某商用楼宇负荷数据进行算例仿真,对比分析了分时电价与固定电价下的仿真结果及不同分时电价对调度策略的影响,结果表明:分时电价引导下的调度策略在减小电网峰谷差与提高用户经济性上都具有更大优势;受峰谷电价差增大与尖峰电价的影响,新的分时电价下电网调峰效果更加明显,但用户成本却因平均电价上浮而增高。     

基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略

提出基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电控制方法。该方法在综合考虑用户的充电需求和电网负荷水平的基础上,以削峰填谷为目标,采用启发式算法动态求解接入充电站电动汽车的分时电价时段,由用户自主响应,以实现充电站内电动汽车有序充电。为验证所提方法的有效性,采用蒙特卡洛方法模拟用户充电需求,对电动汽车充电站在有序充电和无序充电两种情形下的配电变压器负荷、充电站运营经济效益和用户充电成本进行仿真计算和分析。结果表明:相较无序充电方法,用户通过自主响应充电站制定的动态分时电价激励,可显著降低充电站的运营成本和电动汽车用户的充电成本,并有效实现充电负荷削峰填谷。     

基于多时段动态电价的电动汽车有序充电策略优化

引导电动汽车充电负荷向低谷转移时,现有的分时静态电价与峰谷区间存在不匹配的现象,针对这一问题,提出了多时段动态电价引导策略,建立以电网端负荷差最小和用户侧充电成本最经济为目标的数学模型,并采用带有精英选择的自适应遗传算法对充电状态进行优化求解。采用蒙特卡洛随机抽样方法来模拟电动汽车无序充电状态下的负荷情况,与所提出带有多时段动态电价策略的有序充电方法对比,动态电价策略有效降低了电网峰谷差和用户充电费用,达到削峰填谷的效果。     

考虑分布式电源并网不确定性的需求侧分时电价运营策略

针对分布式电源(distributed energy resource,DER)在配电网的并网运行,文章研究了利用峰谷分时电价改善其运行特性的优化运营策略。首先基于负荷转移率研究了用户负荷需求对峰谷分时电价的响应模型。接着通过研究负荷峰谷时段划分方法,建立反映供电侧消纳分布式电源不确定并网功率的运营成本效益模型,结合模糊机会约束理论,提出了考虑分布式电源并网不确定性的分时电价优化策略。在此基础上,进一步基于粒子群优化算法研究了分时电价优化模型的求解方法。最后利用仿真论证了所提电价运营优化模型的可行性,仿真结果表明需求侧的分时电价运营不仅能够提高配电网的分布式电源消纳能力,而且有益于提高配电网的运营综合效益。     

考虑多重评价指标的多时段分时电价优化模型

分时电价策略是当前电力系统需求侧管理的主要措施之一,执行分时电价能够有效降低负荷波动,实现削峰填谷。合理开展峰谷双时段或峰平谷3时段分时电价策略的选择有利于提高电网供电可靠性和用户满意度。提出基于电价弹性矩阵的用户响应模型并定量计算用户综合满意度,根据相应模型分别求解负荷峰值、负荷峰谷差以及用户综合满意度,建立峰谷分时电价与峰平谷分时电价的多重评价指标模型,利用所提指标构造电价优化的目标函数。通过对3类用户进行仿真计算验证所提方法的正确性与有效性。     

电动汽车参与运行备用的能力评估及其仿真分析

电动汽车(EV)作为未来电力系统一种潜在且容量可观的运行备用资源,其调控必须以满足用户出行与充(放)电意愿为前提,因此对电动汽车备用能力的评估需置于合理的、计及用户响应意愿的市场机制下来考察。首先设计出兼顾系统调控需求与用户出行需求的充(放)电合约机制,提出了EV短时备用能力计算方法和响应电价变化的有序充/放电策略。基于上述模型或方法,实例分析了典型EV单体及集群在不同充电策略下,向电网提供多种可调控备用容/电量产品的能力。同时进一步分析了备用容量价格、备用市场设计等因素对EV可申报备用容量的影响。     

峰平谷电价下动态修正充电目标的EV充电负荷预测

电动汽车EV(electric vehicle)充电负荷的合理预测是准确评估电动汽车对电网影响和电动汽车充放电有序控制研究的基础。以具有确定出行时间和行驶里程且充电时间不受分时电价影响的电动公交车、出租车和公务车为研究对象,提出了一种根据某市现行峰平谷电价政策并综合充电起始和结束时间所处的峰平谷阶段动态修正充电目标的EV充电负荷预测方法,通过Matlab进行了仿真计算。结果表明,在分时电价政策调控下动态修正充电目标的充电方式可有效调整峰谷差、降低用户充电费用,所提方法的预测数据可为峰平谷电价下充电方式的确定提供参考。     

基于区域峰谷分时电价的电动汽车有序充电研究

随着电力市场的发展,差异化电价机制的出现为引导大规模电动汽车的有序充电行为提供了一种新的思路。因此,提出了一种能够引导电动汽车有序充电的最优区域峰谷分时电价计算模型。首先,基于城市区域用电行为的差异特性,将用电区域分为居民区、办公区、工业区、商业区等四个区域,并运用隶属度函数法研究区域分时电价峰谷时段划分方法;然后,基于弹性系数法建立电动汽车用户响应量对区域峰谷分时电价的响应关系。最后,以日峰谷差和用户充电成本最小为优化目标,建立最优区域峰谷分时电价计算模型。仿真结果表明所提出的电动汽车区域峰谷分时电价计算模型能够有效降低用户充电成本和系统日峰谷差,有效引导电动汽车进行有序充电。     

计及供需两侧的电动汽车有序充放电优化算法研究

大量电动汽车进行无序充电将给电网的安全运行带来“峰上加峰”的运行风险,作为一种移动的储能设备,大量电动汽 车的无序放电也会对电网的稳定性造成重要影响,因此对电动汽车的充放电行为进行有序引导十分必要。 首先,分析了某小区 电动汽车无序充放电的负荷情况,并以峰谷分时电价为引导,研究不同响应度的下的日负荷情况;在此基础上综合考虑用户侧 和电网侧利益,以电动汽车用户成本最低和小区日负荷峰谷差率最小为优化目标,选择峰谷分时区间为优化变量,构建电动汽 车最优充放电模型,分别采用基于 Pareto 最优的多目标遗传算法 NSGA-Ⅱ和基于 Pareto 最优的粒子群算法求解,得到最优充放 电时段,并对二者的优化结果进行比较。 最后利用蒙特卡洛算法对算例进行仿真和分析验证,结果表明,利用所提出的有序充 放电优化算法,用户可通过放电补偿充电费用,且 NSGA-Ⅱ算法更优。     

面向智能电网的峰谷分时电价评估

峰谷电价是我国发掘用户侧需求响应资源的主要措施,对用户侧峰谷电价要进行及时评估,优化调整峰谷电价政策,但负荷率、峰谷差率等传统峰谷负荷特性指标难以全面、有效反映用户对分时电价响应程度。针对该问题,对各类电力用户在峰谷电价调整前后峰谷特性的跟踪分析,提出了一种电力用户峰谷电价响应评估方法。基于有功功率曲线结构法分析原理,建立电量转移量化矩阵,将用户峰谷电价调整前后各时段的电量结构变化情况纳入评估,并基于电量转移量化矩阵提取出评估指标。应用实际表明,该方法物理概念清晰、可操作性好。     

面向智能电网的峰谷分时电价评估

峰谷电价是我国发掘用户侧需求响应资源的主要措施,对用户侧峰谷电价要进行及时评估,优化调整峰谷电价政策,但负荷率、峰谷差率等传统峰谷负荷特性指标难以全面、有效反映用户对分时电价响应程度.针对该问题,对各类电力用户在峰谷电价调整前后峰谷特性的跟踪分析,提出了一种电力用户峰谷电价响应评估方法.基于有功功率曲线结构法分析原理,建立电量转移量化矩阵,将用户峰谷电价调整前后各时段的电量结构变化情况纳入评估,并基于电量转移量化矩阵提取出评估指标.应用实际表明,该方法物理概念清晰、可操作性好.     

销售侧分行业实行丰枯峰谷分时电价初探

在用户电量电价弹性矩阵的基础上探讨制定与各行业电力用户电价响应情况相一致的分行业丰枯峰谷分时电价的方法。通过建立各用户行业的丰枯季节电价弹性矩阵和峰谷分时电价弹性矩阵,依据各行业电力用户的调查数据建立分行业的丰枯季节电价与峰谷分时电价的电量转移成本函数与获益函数。通过求取两函数的交点,得到各行业电力用户在电量转移成本约束下达到电量转移极限所需的丰枯峰谷分时电价调整比例。最后将所提出的方法应用于云南电力系统,应用结果表明,不同行业电力用户达到电量转移极限所需的电价调整量存在较大差异性,以及针对不同用户行业的用电特性实施不同的丰枯峰谷电价的必要性。     

基于集群响应的规模化电动汽车充电优化调度

大规模电动汽车(EV)的充电需求和充电负荷分布将呈现出规律性,从群体的角度对EV进行优化调度,可以降低问题的维度,提高优化计算的效率。基于区域EV的集群响应特性,建立了以负荷峰谷差最小化为目标的EV群体充电概率分布模型。在此基础上,根据EV群体对充电电价的灵敏度,建立EV集群响应的实时电价模型,通过电价对EV的充电行为进行有序引导,从而实现电网的"移峰填谷"策略。以典型的区域配电网负荷数据为例,验证了文中EV充电优化调度方法的有效性。最后,对EV群体响应实时电价的灵敏度,以及不同灵敏度下EV群体和代理商的节省成本进行讨论。     

基于积分制和分时电价的电动汽车混合型精准需求响应策略

针对当前我国绝大部分城市还难以大规模地实现电动汽车需求响应的情况,开展了配电网中电动汽车充电需求响应研究,提出一种基于积分制和分时电价的电动汽车混合型精准需求响应策略。该策略的目的是在降低电网灵活性资源的投资成本、负荷峰谷差和不匹配功率的同时,降低电动汽车用户的充电成本。基于带精英策略的快速非支配排序遗传算法对多目标优化模型进行求解,并考虑了用户响应不确定性和响应策略的多样性。仿真结果表明所提混合型精准需求响应策略可以降低用售双方的成本,实现负荷削峰填谷和平抑不匹配功率,且都优于单一型需求响应策略。