基于SCUC的可入网混合电动汽车优化调度方法

在可入网混合电动汽车(PHEV)有望规模化应用的背景下,以传统的计及安全约束的机组最优组合(SCUC)问题为基础,发展了能够容纳PHEV的电力系统优化调度数学模型。所发展的模型以保证系统安全运行为前提,兼顾了PHEV车主的经济效益与发电的碳排放成本。利用PHEV作为可移动电量储存单元的特性,将模型解耦为机组最优组合与计及交流潮流约束的充/放电计划优化2个子模型。应用混合整数规划方法和牛顿—拉夫逊潮流算法迭代求解优化问题,可以同时获取日前机组调度计划和各时段的PHEV最优接纳容量及充/放电计划等结果。最后,以6节点和IEEE 118节点2个系统为例,验证了所构建模型的正确性和有效性。     

计及可入网电动汽车的电力系统机组最优组合

可入网电动汽车（PEV）广泛接入电力系统后,其相应的充放电行为会对系统规划、运行和市场运营带来一些新问题甚至挑战。就PEV广泛接入电力系统后的机组最优组合问题进行了研究。以发电机组的运行成本和CO2排放量的加权和最小化为目标函数,把每时段内充放电的PEV数量作为可优化调度变量,采用分段线性化方法把机组最优组合问题转化为...     

计及可入网电动汽车的微网系统经济调度

概述了电动汽车的功率特性,以蒙特卡洛法仿真电动汽车的充放电行为,得到不同规模的电动汽车接入电网时的负荷特性曲线。分析了电动汽车无序充电时的需求特性和电动汽车接入网络时有序充放电容量曲线,并构建了能够计及可入网电动汽车的微网多目标经济调度模型。基于Visual C++软件平台,采用优先顺序法,以某地区某日经济调度为例,计算得到不同策略、不同目标函数下的最优调度结果。最后,通过比较分析,验证了所提模型的有效性和可行性。     

计及电动汽车时空可调度特性的配电系统可靠性评估

随着物联网技术与新一代移动通信技术的快速发展,电动汽车与配电系统间的交互由单一时间维度扩展为时间-空间多维度协同,显著影响新型配电系统的供电可靠性。基于这一背景,分析了大规模电动汽车集群化管理策略,揭示了配电系统中电动汽车时空可调度特性的数学表征方法,提出了计及电动汽车时空可调度特性的配电系统可靠性评估方法。为验证所提出方法的有效性,基于改进后的IEEE-RBTS BUS6的主馈线F4系统,对计及时空可调度特性电动汽车接入前、接入后及电动汽车不同放电能力下的配电系统可靠性进行了相应的计算分析,揭示了新形势下电动汽车接入对配电网供电可靠性的影响规律,可为电动汽车接入下配电系统的可靠性提升提供有效的理论支撑。     

计及电动汽车和风电出力不确定性的随机经济调度

电动汽车和可再生能源发电的快速发展为电力系统的安全和经济运行带来了新的挑战。在此背景下,构建了能够计及可入网电动汽车(plug-inelectric vehicle,PEV)和风电机组的不确定性的随机经济调度模型。首先采用随机仿真方法研究PEV的充电与放电功率的概率分布。之后,在假设风速服从Rayleigh分布的前提下,导出了风电机组出力概率分布的表达式。通过理论分析得到了风电机组和电动汽车接入网络(vehicle to grid,V2G)的电源出力的数学期望的解析表达式,并在此基础上,构建了电力系统随机经济调度模型。最后,以IEEE118节点系统为例说明了所提出的随机经济调度模型的基本特征。     

考虑大规模电动汽车接入电网的双层优化调度策略

随着经济发展和化石燃料短缺、环境污染严重的矛盾日益尖锐,电动汽车(Electric Vehicle, EV)的发展和普及将成为必然趋势。大规模无序充电的电动汽车接入电网充电将给电网带来强大的冲击,并可能导致电网局部过负荷,威胁电网运行的安全性和经济性。因此研究了发电机、电动汽车、风力的协同优化计划问题,提出了一种基于输电和配电系统层面的电动汽车充放电计划双层优化调度策略。在输电网层,以减少发电机组的运行成本、PM2.5排放量、用户的总充电成本和弃风电量为目标,建立了基于机组最优组合的上层优化调度模型;在配电网层,以降低网损为目标,考虑网络安全约束和电动汽车的空间迁移特性,建立了基于最优潮流的下层优化调度模型。在基于标准10机输电网和IEEE33节点配电网的电力系统仿真模型上,对所提的基于双层优化的大规模电动汽车充放电调度策略进行了仿真分析,验证了所提双层优化调度策略的有效性和优越性。     

基于电动汽车入网特性的电网经济调度研究

电动汽车的充放电行为受到间接的成本约束和直接的集中调度控制。本文建立了计及电动汽车充放电行为的机组组合模型,从机组组合的角度分析了受调度电动汽车的充放电行为。在GAMS的MINLP优化求解的基础上,以10台机组系统24时段的机组最优组合为例,分别讨论了有无惩罚函数的情况、全时段充放电和定时充放电的情况。由此得出结论,惩罚函数的添加,能够有效地改善系统"削峰填谷"效果。针对本文算例,考虑机组成本和电动汽车充放电成本,所允许的电动汽车放电的临界成本系数大约为45$/MW。     

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。     

计及电动汽车的微电网经济调度方法

针对电动汽车接入后微电网的节能减排发电调度问题,提出了结合电动汽车有序充放电控制的微电网多目标经济调度方案。分析电动汽车的行驶特性,建立基于峰谷分时电价的有序充放电负荷模型。以微网发电成本和环境效益的综合最优为目标函数,采用改进遗传算法,根据实时负荷供电需求,动态确定各可控分布式电源出力大小。在Matlab平台上以一个包含风、光、柴油发电机、微型燃气轮机、燃料电池以及电动汽车的小型微电网系统为例进行仿真。仿真结果表明:所提调度方法通过合理引导电动汽车的有序充放电,减少了负荷高峰时段微电网各发电单元的供电负担,以尽量低的发电成本实现良好的环境效益,验证了该优化调度方案的可行性和有效性。     

计及入网电动汽车不确定性的电网鲁棒优化调度

针对电动汽车与电网互动的不确定性,提出将鲁棒优化理论引入到含电动汽车的电网优化调度中;构建了含电动汽车的电网多目标动态鲁棒优化调度模型,考虑火电发电成本、V2G用户的经济效益及污染气体排放量的综合优化目标;设计了一种新的多目标回溯搜索优化算法,该算法通过将帕累托非劣排序操作引入回溯搜索优化算法,有效弥补了算法无法求解多目标模型的缺点.算例分析验证了所提模型和算法的有效性和实用性.     

考虑城市不同功能区的电动汽车负荷时空分布建模方法

研究电动汽车充电负荷特性是推进电动汽车接入电网的基础,电动汽车充电负荷在时间和空间上具有随机性.文章充分考虑城市不同功能区的特性,提出了一种基于改进重力模型的电动汽车负荷时空分布建模方法.首先,确定电动汽车的类别与出行特性,并进行城市功能区划分;其次,依据改进的重力模型获取城市各时段各区域的出行矩阵,得到电动汽车入网的...     

基于双层优化的电动汽车充放电调度策略

大量电动汽车无序充放电会给电力系统的安全与经济运行带来严重的负面影响。为避免这一问题,引入了对电动汽车进行分层分区调度的理念,并构建了基于双层优化的可入网电动汽车充放电调度模型。在上层模型中,通过优化各电动汽车代理商在各时段的调度计划(包括充电负荷和放电出力),使系统在研究时间区间内总负荷水平的方差最小化,从而实现削峰填谷;在下层模型中,通过各电动汽车代理商对其所管辖电动汽车充放电时间的优化管理,以便与上层的调度计划尽可能一致。之后,采用AMPL/IPOPT和AMPL/CPLEX高效商业求解器对上下层问题分别进行迭代求解。最后,以包含5个电动汽车代理商的、修改的IEEE 30节点测试系统为例,说明了所提出的模型与方法的基本特征。     

电动出租车充电负荷的时空随机分布特性

随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及程度的不断提高,其充电负荷的时空分布随机特性给电力系统安全与经济运行带来了挑战。在此背景下,提出一种计及电动出租车行为时空随机特性的充电负荷分析方法。首先,针对乘客出行特性和2种充电运营模式即快速充电和换电模式,分析电动出租车的行为模式。接着,通过对城市交通路网进行网格划分,确定各交通小区的地理坐标信息。然后,基于网格化的交通路网,构建描述电动出租车行驶、目的地与路径选择、充/换电行为的数学模型并采用蒙特卡洛仿真实现。最后,以杭州市电动出租车的运行情况为例说明所提方法的基本特征,计算电动出租车的日充电负荷,比较2种充电运营模式对充电负荷时空随机分布特性的影响。     

基于需求响应的电动汽车经济调度

提出了一种基于需求响应的电动汽车充电策略,根据电网实时电价信息优化电动汽车用户充电电价触发值,降低用户充电成本。同时,研究了含大规模电动汽车的电力系统机组组合问题。在此基础上建立了基于需求响应的电动汽车经济调度模型,通过对电动汽车用户行为特性的预测,以电网公司收益最大化为目标,优化制定电动汽车充电电价,转移电动汽车充电负荷。算例分析结果表明,提出的经济调度模型可以起到降低峰谷差率的作用,且与无序充电情景相比,能够明显降低系统的运行费用,可以实现电动汽车大规模接入电网时的经济调度。     

含大规模电动汽车的电力系统机组组合问题研究

大规模电动汽车(electric vehicles,EV)接入电网将会对电力系统的规划、运行及市场运营产生很大的影响.针对大规模EV接入电网后的机组组合问题进行了研究,提出了一种计及EV充电需求的电力系统机组组合模型,把满足EV充电需求纳入约束条件,以某一辆EV在某一个时段是否进行充电作为可优化控制变量,以10机系统24h内的机组组合为算例,在不同EV规模下,对比了3种不同充电控制策略,即无序充电策略、分时电价策略、智能充电策略对电力系统机组最优组合优化结果的影响.由计算可知对EV采取适当的充电控制策略可以降低电力系统发电成本.     

考虑电动汽车停泊特性的充电站-电网互动策略研究

研究充电站与电网之间的互动,对改善电动汽车的无序充电行为具有十分重要的意义。提出了一种考虑电动汽车停泊特性的充电站-电网互动策略。首先,基于历史数据,配电网运营商优化分时电价,以减少负荷波动。其次,考虑到电动汽车的停泊特性,充电站根据配电网运营商发布的充放电价格控制电动汽车的充放电功率。最后,配电网运营商通过动态重构策略改变配电网的潮流分布,以提高电压质量并降低线路损耗。基于IEEE-33节点配电网系统进行了仿真,仿真结果表明所提的互动策略可以提高充电站的利益,并能降低配电网的网损。     

电动汽车充电负荷时空分布及其对配电网的影响

电动汽车充电负荷因受诸多因素影响而充满随机性与复杂性,随着电动汽车的规模化应用,势必会给配电网带来一系列问题,这也成为目前国内外学者和相关科研机构的研究热点。基于电动汽车充电运行数据,选取充电起始时间和充电持续时间作为影响充电负荷时间分布的关键因素,结合用户充电行为的不确定性分析,建立电动汽车充电负荷的时间分布模型。以此为根据,对充电负荷区域进行划分,建立电动汽车充电负荷的时空分布模型。通过算例分析,研究电动汽车充电负荷对配电网运行中的电压质量、网络损耗及日负荷曲线的影响。     

基于交通出行矩阵的私家车充电负荷时空分布预测

针对电动汽车空间负荷预测中充电地点、充电方式不确定性的难题,提出了一种基于交通出行矩阵和云模型的充电负荷时空分布预测方法。首先,通过监测道路流量,反推小区的交通吸引量,动态预测不同地点的停车概率。其次,在选择充电方式时,根据快充、慢充特点,制定用户心理到快充概率之间的转换规则,并在规则中引入云模型,体现用户决策的随机性和模糊性。最后,利用蒙特卡洛法分析计算出不同充电地点的负荷时间曲线,并以某城市中心城区的数据为例,验证了该方法的有效性。计算结果表明,不同小区、不同工作日的交通量变化明显,且充电负荷曲线受交通量变化的影响显著;快充负荷将在一定范围内随机波动,提高慢充失效阈值将减小快充负荷峰值。