基于合作博弈论的光伏微电网群交易模型

并网型光伏微电网直接与配电网交易是最常见的市场交易模式。针对光伏微电网群,提出一种基于合作博弈论的市场交易模型,通过智能通信、控制系统实现光伏微电网群之间的部分信息共享,建立光伏微电网群的合作联盟,使有余电的微电网能量与缺电的微电网能量互用,提高联盟整体收益。采用Shapley值法对联盟收益进行分配,并根据微电网所分收益大小提出一个实时交易结算规则,完成微电网与微电网、微电网与配电网的交易结算。仿真算例证明了该模型的有效性。     

微电网环境下考虑日前预测误差的电动汽车多时间尺度优化调度模型

针对微电网中电动汽车充放电及风光荷预测误差带来的问题,提出一种在微电网环境下考虑日前预测误差的电动汽车多时间尺度优化调度模型,由日前调度计划和日内短期滚动优化调度构成。日前调度模型兼顾微电网与电动汽车车主双方利益,以微电网运行成本最低、所有电动汽车车主充电总成本最低为目标;滚动调度模型以实际等效负荷与日前调度计划中等效负荷匹配程度最大为目标,将实际车主充电总成本不大于日前计划车主充电总成本作为约束条件考虑。最后使用适用于电动汽车充电优化问题的灰狼优化算法求解,优化结果表明,微电网通过多时间尺度优化调度可以有效降低运行成本,并减小预测误差带来的影响,同时电动汽车车主也可以获得一定的经济利益。     

基于Stackelberg博弈的微电网插入式电动汽车分布式充电控制

插入式电动汽车的充电需求会造成微电网用电负荷加大和电能质量下降,因此需对其充电行为进行有效优化和管理。为此,提出了一种基于Stackelberg博弈的微电网插入式电动汽车分布式充电控制方法。建立了微电网侧和电动汽车用户侧的Stackelberg博弈模型,提出了一种基于原始-对偶的分布式充电控制算法,利用函数的二阶信息快速更新电动汽车用户侧的购电决策和微电网侧的电价,并通过Krasnosel’skii-Mann不动点块坐标迭代证明了算法的收敛性。通过仿真案例验证了所提算法的收敛性和有效性。结果表明,在资源有限的条件下,当用户数量增多时,电价会增大;当用户数量固定,可售电电量增加时,电价会下降。从计算时间和迭代次数方面对比了仅使用一阶信息的分布式原始-对偶算法,结果验证了所提分布式充电控制算法的有效性和优越性。     

基于网络流的共享电动汽车优化调度

随着车联网、云计算、大数据的应用普及,代表着“互联网+出行”的共享电动汽车租赁业务因灵活便捷、绿色环保拥有广阔的发展空间。可租赁状态的共享汽车与租车客户在时空分布上的不匹配,是共享汽车运营商提高收益面临的焦点问题。基于网络流模型,计及电动汽车充电对车辆可提供租赁服务状态的影响,同时实现时间和空间维度的共享汽车租赁业务供需匹配分析;并结合租赁业务特点,提出租赁站点车流量守恒约束、共享车辆状态转移守恒约束。以调度周期内运营商净收益最大为优化目标,考虑路网、车、租赁需求及充电网络约束,建立共享电动汽车优化调度混合整数线性规划模型,同时优化决策车辆调配方案和充电计划。算例表明,优化调度策略可提高共享电动汽车运营商收益与用户满意度。     

一种基于直流微电网的电动汽车充电优化控制策略

针对可再生能源、电动汽车充电和电网峰谷负荷不协同问题,研究了直流微电网环境下光伏、储能和电动汽车充电的协同优化控制策略。首先给出了直流微电网的系统结构及其单元功能模型,建立直流微电网条件下的电动汽车优化充电模型,分析比较含多种约束条件的充电经济性。根据不同场景的功率需求,制定含光伏和电动汽车充电需求预测的微电网能量管理优化控制策略。最后通过实际直流微电网算例分析,验证了该优化控制策略在直流微电网环境中能够实现可再生能源与电动汽车充电装置的协同增效,为解决大规模电动汽车充电负荷和可再生能源消纳问题提供了参考。     

计及电动汽车用户需求的直流微电网经济调度策略

随着电动汽车的快速发展,电动汽车参与微电网调度受到越来越多的关注,研究考虑电动汽车用户需求的能量管理问题有助于微电网的稳定经济运行.基于此,文章提出一种计及电动汽车用户需求的直流微电网经济调度策略.针对电动汽车用户对于充电时间和充电速度需求方面的问题,建立分级充电价格下的电动汽车分类模型,包括即时型、弹性型、补偿型和夜...     

考虑电动汽车充电和需求侧响应的光伏微电网多目标优化调度

本文针对考虑电动汽车充电和需求侧响应的光伏微电网优化调度问题展开研究。首先,对包含电动汽车充电装置的光伏微电网的典型结构及其组成单元功能进行简要分析。在此基础上,以系统的总运行费用及与电网的交换电量最小为目标,综合考虑功率平衡、储能的荷电状态、可转移负荷的时间范围、电动汽车的充电时间等约束条件,构建了在分时电价和需求侧响应机制下的光伏微电网多目标优化模型。其次,针对模型具有多目标、多约束和非线性等特点,提出了基于非支配排序遗传算法的优化求解策略。最后,利用实际的光伏微电网结构和运行数据,在Matlab平台上对不同折旧成本时的优化方案进行仿真分析,获得光伏微电网优化调度问题的多组Pareto最优解集。通过分析选取的典型调度方案,验证优化模型的合理性和有效性。     

计及差异化服务费定价的电动汽车聚合商两阶段调度策略

电动汽车(electric vehicle, EV)是极具调节潜力的需求侧资源，针对现货市场环境下的电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator, EVA)整合和调度EV负荷资源的问题进行研究。首先，考虑EV的车-桩充电负荷差异化建立了EV充电模型。其次，以EVA运营收益最大为目标，兼顾EV车主利益，基于主从博弈关系建立EVA日前优化模型；模型基于场景的随机优化方法考虑市场日前电价的不确定性，解得差异化EV充电服务费价格和EVA日前购电计划。随后，基于能量共享模式对各类EV进行日内滚动优化调度，减小EV接入不确定性给EVA差额交易带来的额外成本。最后，以某市区电动汽车聚合商为案例开展分析，结果表明所提两阶段调度策略能有效应对EV接入不确定性与市场电价不确定性，实现EVA与EV双赢。     

考虑不确定性的电动汽车群市场最优竞价策略

随着电动汽车尤其是插电式电动汽车的市场份额逐渐增加,利用电动汽车群的充电灵活性进行充电策略管理,不仅可以缓解电网中的电压和阻塞问题,还可降低电动汽车的充电成本。基于此,构建了目前市场中电动汽车群竞价的双层优化模型,其中上层问题是汽车群充电成本的优化模型,下层问题则考虑了充电需求弹性和其他市场参与者竞价等因素,构建了目前市场的出清过程优化模型。此外,充分考虑了市场竞价和行驶模式2种不确定性因素的影响,通过粒子群优化算法对电动汽车群的充电成本进行求解。最后,将该竟价策略与2种基准情形进行对比分析,验证策略的经济效益。     

考虑充电需求空间灵活性的电动汽车运行优化研究综述

随着电动汽车渗透率的升高,电动汽车充电负荷对电网的影响也越来越大。一方面,无序的充电负荷会危害电网运行;另一方面,电动汽车具有移动特性,电动汽车充电需求的空间灵活性又可以提供电网所需的需求侧响应服务。针对道路上行驶车辆的能量管理问题,文章从建模方法和调用手段2个方面着重梳理了电动汽车充电需求空间灵活性的相关研究,并详细介绍了其在大规模电动汽车充电计划规划、车辆充电导航优化、单程式共享车队的优化调度等场景中的应用,最后对电动汽车充电需求空间灵活性的研究方向进行了展望。     

商业楼宇光伏充电站的运营模式及其综合效用评估

光伏发电系统与电动汽车充电站的集成,可以促进光伏发电就地消纳,降低充电负荷对配电网的影响,有效减少电动汽车的间接碳排放。针对商业楼宇光伏充电站,考虑其停车需求及充电需求的一致性,提出了一种典型的运营模式;考虑环境、经济效益以及对配电网的影响等因素,建立了评价光伏充电站长期运营效用的综合评估指标体系;针对日间实际运行场景,设计了计及光伏发电消纳与服务质量的充电策略;最后,基于实际统计数据进行了仿真研究,分析评估了光伏充电站的日间运行效果与长期综合效用。     

含电动汽车参与的微电网调度策略研究

大量电动汽车入网无序充电会给电网稳定性和可靠性造成不利影响.考虑到电动汽车充放电,以及蓄电池损耗成本和峰谷电价对微电网运行产生的影响,建立以微电网运行成本和环境保护成本最小化为目标的微电网调度模型.应用基于差分进化的改进多目标免疫算法对模型进行优化.通过算例仿真,对比分析在微电网环境下电动汽车无序和有序的调度模式,证明...     

考虑分段充电的实用型电动汽车概率负荷模型

随着电动汽车发展的规模不断扩大,车辆的充电负荷将成为电网负荷的重要组成.由于自身充电行为的随机性,电动汽车充电负荷难以用传统的负荷模型进行描述.文章针对停车场内的电动汽车充电负荷,提出了一种考虑分段充电特性的实用型充电负荷概率模型.研究了单台电动汽车电流型分段充电负荷模型,在此基础上利用蒙特卡洛抽样模拟多台电动汽车的随...     

适应于光伏接入与商圈通勤需求的电动汽车充换电能量管理策略

光伏功率的消纳问题限制了光伏电源在城市的推广和应用进程。“光-储-车”一体化建设为光伏在城市的应用提供了一种合理的解决手段。随着电动汽车（electric vehicle, EV）数量增长,城市商圈成为电动汽车充电和停车的热点地区。文章提出了一种适应于光伏接入与电动汽车充换电需求的商圈综合体结构,该综合体包括地上换电区、地下快充区和地下停车场式慢充区。同时,为解决商圈综合体的能量管理问题,提出了一种基于多代理模型的能量管理方法。最后,通过一天96个调度时刻的仿真算例验证了商圈结构的可行性及能量管理策略的合理性。该能量管理策略在满足供需平衡及电动汽车充电约束的基础上,实现了慢充区充电负荷的合理平移、光伏功率的灵活消纳以及各区域能量的有效管理,降低了商圈电动汽车的充电成本。     

动态分时电价机制下的电动汽车分层调度策略

大量电动汽车（electric vehicle,EV）无序充放电会对电力系统的安全与经济运行产生不利影响。在此背景下, 提出在动态分时电价环境下, 以削峰填谷和消纳本地光伏（photovoltaic,PV）发电出力为目的的电动汽车分层调度策略。在该策略中,电动汽车充放电计划由用户自主响应分时电价并经本地电动汽车调度机构调整后确定。首先, 建立以最大化电动汽车用户效益为目标的电动汽车充放电优化模型。接着, 以消纳本地光伏出力为目标, 发展本地电动汽车调度机构的优化调度模型。之后, 基于实时更新的配电系统预测负荷曲线, 构造动态分时电价更新策略。最后, 采用蒙特卡洛仿真方法模拟电动汽车的出行特性和充电需求, 并以包含3个居民小区的配电系统为例对所提方法的有效性进行了验证。     

计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法

由于远离大陆,独立海岛上的微网多运行于孤岛模式,不与配电网发生功率交换,微网内部实现电力供需平衡,同时,电动汽车充电需求的接入给孤岛微网的可靠运行带来了影响。提出了一种计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法。首先,通过模拟用户的出行行为建立了基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型,计及风电和储能特性提出了微网运行策略和负荷分块削减策略。其次,考虑电动汽车充电需求,提出了年均充电中断次数、系统平均充电可用性等新型指标,构建了与传统配电网有差异的微网供电可靠性评估体系。最后,对改进的RBTS Bus6馈线F4系统进行了可靠性评估。算例结果表明,微网运行策略和电动汽车充电需求对孤岛微网的供电可靠性影响显著。     

考虑电动汽车充电设施接入的居民配电系统供电容量最优规划

近年来,我国大力推进电动汽车（electric vehicle, EV）在私人领域的发展和普及,提出了新建住宅停车位须100%建设充电基础设施或预留建设安装条件的要求。持续增加的私人电动汽车的充电需求给居民配电系统规划带来重大挑战。配电系统规划既要保证常规用电负荷和电动汽车充电负荷需求得到可靠保障,也要兼顾系统运行安全性和经济性,避免过高冗余导致的资源闲置浪费。在此背景下,提出了一种计及电动汽车出行规律和有序充电的居民社区配电系统容量规划的混合整数线性规划模型,并采用线性规划和二元搜索相结合的方法求解。之后,采用一个实际工程案例证明了所提方法的可行性和有效性。计算结果表明,考虑电动汽车的出行规律和有序充电管理是必要的和有效的,能明显降低居民配电系统的高峰负荷,改善配电系统运行的安全性和经济性。     

光伏不平衡接入的配电系统中电动汽车有序充电策略

摘 要：电动汽车和分布式光伏电源的广泛接入可能会加剧配电系统的负荷峰谷差和三相不平衡问题。在此背景下, 探讨以优化负荷轮廓和减小配电系统三相不平衡为目标的电动汽车有序充电策略。首先, 根据汽车出行特性和电池充电过程, 对充电负荷进行建模。之后, 在配电系统三相模型基础上,通过控制电动汽车充电接入相、充电功率和充电时间, 建立以优化负荷轮廓和减小三相不平衡为目标的电动汽车有序充电优化模型, 并采用自适应遗传算法求解。最后, 以修改的IEEE 33节点测试系统为例对所提方法进行仿真计算,结果表明：采用所提方法,电动汽车充电负荷可避开系统负荷高峰并起到“填谷”作用, 并有效缓解了分布式光伏发电引起的三相功率不平衡问题。     

含高渗透率光伏发电并网型微网中的电动汽车优化调度方法

针对含高渗透率光伏发电的并网型微网,研究了电动汽车与大规模光伏发电协同增效利用的方法,提出一种以提升光伏发电利用率为目的的电动汽车优化调度模型。为避免依托于中央能量管理系统的集中优化,发展了关联电动汽车交互功率与系统负荷信息、光伏出力信息的虚拟费用理论,在此基础上构造了电动汽车集群的非合作充放电博弈模型,并推导出博弈模型纳什均衡与集中式优化模型最优解的一致性,从而以分散自治的方式规避了集中式优化的弊端。在某办公楼区域光储微网的算例分析中,以光伏发电利用率、等年值成本为微网运行性能评价指标,验证了所述电动汽车优化调度方法的合理性、有效性。