本发明专利技术公开了一种计及电动汽车充电可控性的机组组合模型及建模方法，以机组的出力及EV集中控制器总负荷为控制对象，将EV集中控制器作为电网调度中心与电动汽车的交互平台，调度中心将充电指令下发给EV集中控制器，EV集中控制器收到充电指令后控制其辖区内的EV来满足该指令；综合考虑用户充电需求、可调度容量范围、机组侧等约束，以机组运行成本与电动汽车调度成本之和最小为目标函数，建立了计及电动汽车充电可控性的机组组合模型；在模型的目标函数中计入了电动汽车的调度成本，在约束条件中计入了用户的充电需求约束，将用户对EV电量的需求作为调度中心在控制电动汽车充电时必须要满足的条件之一，充分考虑了电动汽车的交通工具属性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力调度
，更具体地，设及一种计及电动汽车充电可控性的 机组组合模型及建模方法。
技术介绍
电动汽车巧lectric Vehicle, EV) W新能源电力代替石油作为其主要动力能源， 具有碳排放低、环境友好的特点，逐渐成为世界各主要汽车制造强国的战略产业方向。 机组组合（unit commitment，UC)问题是电网调度的内容，传统机组组合是由调度 中屯、根据负荷预测曲线，W机组运行成本最低为目标来制定机组的开机计划；设及风力发 电时，调度中屯、则根据负荷预测曲线和风电预测曲线来制定火电机组的开机计划，W火电 机组运行成本最低为目标，系统的备用容量需求则与风电出力的预测精度有关。 当考虑EV接入的机组组合问题时，现有技术有W下方案，一是将EV当做纯负荷， 对其充电负荷进行预测，加入到传统负荷预测中进行机组组合安排；二是将每辆EV看作可 控制的单元，直接由电网调度中屯、对其充电进行控制，达到降低火电机组运行成本的目的； S是W EV集中控制器为控制对象进行调度。 当大规模EV接入电网时，若将EV作为纯负荷，与传统负荷叠加进行机组组合安 排，由于EV充电负荷与传统负荷具有类似的行为规律，即在用户下班回家后会进行EV的充 电W及其他的日常活动，那么会出现"峰上加峰"的现象，从而使机组成本大幅增加；而对于 调度中屯、直接W单台EV为控制对象的方法，在EV数量较少的情况下是可行的，但当EV保 有量增大到数万辆时，电网调度中屯、直接与每一辆EV进行信息沟通的效率较低；对于调度 中屯、WEV集中控制器为控制对象进行调度的方法，现有的技术未考虑用户需求，随时可能 中断负荷，给用户带来不便；也未考虑电动汽车的调度成本。
技术实现思路
针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种计及电动汽车充电可控 性的机组组合模型及建模方法，其目的在于提供电动汽车大规模并网时的电网调度方案。 为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种计及电动汽车充电可控性 的机组组合模型，包括约束条件与目标函数；约束条件包括机组侧约束和用户侧约束；[000引目标函数为： 其中，I]是指机组运行成本，C;(巧是指发电机组燃料 成本，是指机组启动成本； 其中，是指电动汽车充电负荷调度成本； 其中，i为发电机组的编号，j为EV集中控制器的编号，t为时段的编号，巧为第 i台发电机组第t时段的出力；为第i台发电机组第t时段的状态，当其处于运行状态时 为1，否则为0;背为第i台发电机组第t时段连续停机时间；马为第i台发电机组第 t时段成本；马为第i台发电机组第t时段的启动成本；Ng为发电机组总数；Nigg为EV集中 控制器个数；T为总优化时段，T = 24 ;巧gw为第j个EV集中控制器在第t时段的充电负 荷；巧为第j个EV集中控制器在第t时段的充电负荷预测值；《,<，巧,.，巧gg/是机组 组合模型的控制对象； 其中，M为EV单位补偿成本，指的是当EV本应充电但却服从调度指令中断充电时， 电网应付出的补偿成本；而当EV本来没有充电但服从调度指令进行充电时，电网不需要付 出补偿成本;M'即为中断1MW电动汽车负荷1小时应补偿给用户的成本； 其中，a。b。Ci为第i台发电机组燃料成本系数；巧1为第i台发电机组的热启动成 本；爲为第i台发电机组的冷启动成本；为第i台发电机组的最小允许停机时间；早 为第i台发电机组的冷启动时间。 本专利技术提供的该种计及电动汽车充电可控性的机组组合模型，W机组出力及EV 集中控制器负荷为控制对象，W机组运行成本与EV调度成本之和最小为目标函数；一方面 在目标函数里计入了电动汽车充电负荷调度成本；另一方面，计入了用户侧的约束，W满足 电动汽车用户的充电需求。 优选的，机组侧约束包括负荷平衡约束、机组出力上下限约束、旋转备用约束、机 组启停时间约束和机组爬坡约束，具体如下： 负荷平衡约束为是指各发电机出力之和应与负荷相 当，W满足负荷需求； 其中，巧C为第t时段电力系统的常规负荷水平，巧gg；为第t时段第j个EV集中 控制器的充电负荷指令值； 机组出力巧,上下限约束为是指火电机组出力的上下限 范围；[002引其中，增m机组i的最小出力，馬r为机组i的最大出力. 旋转备用约束为；是指机组预留的用于应对负荷波动的容 量； 其中，Rt为t时段系统旋转备用容量需求； 机组启停时间约束设及电机从停机到开机之间的最小停机时数，W及发电机从开 机到停机之间的最小开机时数，具体的： 发电机状态从开机到停机 发电机状态从停机到开机 是指当发电机停机后，需停满最小停机时数才能再次开机；而发电机开机后，则需 开满最小开机时数才能再次停机；[002引其中，吟"为第i台发电机组在第t时段连续运行的时间；IT为第i台发电机组 的最小允许开机时间； 机组爬坡约束为指的是由于火电机组的惯性导致的 火电机组单位时间的出力变化范围； 其中，/艺P为机组i的功率上升量限制，巧fwn为机组i的功率下降量限制。 优选的，用户侧约束包括用户能量需求约束、EV集中控制器充电负荷上下限约束 和EV集中控制器充电负荷分配比例约束，具体如下； 用户能量需求约束关； 用户能量需求约束使得EV集中控制器整个调度时段内的充电负荷总量与充电负 荷预测值总量相等，使得EV集中控制器在被调度后的剩余供电量能满足其辖区内的EV充 电；[003引 EV集中控制器充电负荷上下限约束为： EV集中控制器充电负荷上下限是指集中控制器充电负荷的可调度范围；其中， 巧g：：'是第j个EV集中控制器在第t时刻的可调度范围上限，f豈"是第j个EV集中控制器 在第t时刻的可调度范围下限值；[003引其中，巧烛是第j个EV集中控制器在第t时刻的可上调容量，马,。'_加,，:是第j 个EV集中控制器在第t时刻的可下调容量； EV集中控制器充电负荷分配比例约束包括W下两种情况： a、至，即第t时刻需要对EV集中控制器的充电负荷预测 值进行上调，则各EV集中控制器按照上调容量大小进行比例分配，应满足：[004引b、当即第t时刻需要对EV集中控制器的充电负荷预测 值进行下调，则各EV集中控制器按照下调容量大小进行比例分配，应满足： 按照本专利技术的另一方面，提供了上述计及电动汽车充电可控性的机组组合模型的 建模方法，包括W下步骤： (1)利用EV集中控制器对电动汽车进行集群，并获取EV集中控制器的EV充电计 划及充电负荷的预测值； 其中，集群的指的是将一个辖区内的所有电动汽车集中起来，由一台EV集中控制 器进行管理；调度中屯、管理EV集中控制器，EV集中控制器管理单台EV;当调度中屯、要调度 EV时，充电指令下达到EV集中控制器，由EV集中控制器具体的控制其辖区内的各EV;EV集 中控制器相当于当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计及电动汽车充电可控性的机组组合模型，其特征在于，所述模型的约束条件包括机组侧约束和用户侧约束；所述模型的目标函数为：，所述是指机组运行成本，是指发电机组燃料成本，是指机组启动成本；所述是指电动汽车充电负荷调度成本；所述i为发电机组的编号，j为EV集中控制器的编号，t为时段的编号，为第i台发电机组第t时段的出力；为第i台发电机组第t时段的状态，当其处于运行状态时为1，否则为0；为第i台发电机组第t时段连续停机时间；为第i台发电机组第t时段成本；为第i台发电机组第t时段的启动成本；Ng为发电机组总数；NAgg为EV集中控制器个数；T为总优化时段，T＝24；为第j个EV集中控制器在第t时段的充电负荷；为第j个EV集中控制器在第t时段的充电负荷预测值；所述M为EV单位补偿成本；M′为中断1MW电动汽车负荷1小时应补偿给用户的成本；所述ai,bi,ci为第i台发电机组燃料成本系数；为第i台发电机组的热启动成本；为第i台发电机组的冷启动成本；为第i台发电机组的最小允许停机时间；为第i台发电机组的冷启动时间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张祥文，许晓慧，孙海顺，汪春，吴可，刘海璇，张聪，桑丙玉，薛金花，崔红芬，叶季蕾，夏俊荣，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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