【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，具体涉及一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法及装置。
技术介绍
1、以电动汽车为代表的用户侧灵活性资源的广泛接入，给配电系统运营商(distribution system operator,dso)带来了较大影响，且随着可再生能源发电以分布式接入配电系统，这可能会导致配电系统严重的电压越限，以及带来了线路潮流阻塞等运行问题，严重影响配电系统正常稳定运行。有必要研发一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化技术方案。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法及装置，以聚合分散的小规模灵活性资源，更有效制定用能策略，解决配电系统阻塞等运行问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，包括：
3、构建建筑热动态模型，通过所述建筑热动态模型对建筑与外界环境之间的热交换进行模拟，所述建筑热动态模型由若干组瞬态能量平衡方程进行描述，所述建筑热动态模型的参数包括室内空气向建筑围护结构内表面方向的强制对流的热量，室外空气与围护结构外表面之间的自然对流单位时间传递的热量，围护结构材料单位时间传导的热量，围护结构材料和室内空气单位时间的蓄热量；
4、构建电动汽车到建筑预测模型，所述电动汽车到建筑预测模型包括电动汽车电池子模型和电动汽车交通出行子模型；所述电动汽车电池子模型的参数包括电动汽车电池容量的概率密度函数；所述电动汽车交通出行子模型的参数包
5、根据所述建筑热动态模型、所述电动汽车到建筑预测模型，构建电动汽车和公共建筑分布式协同优化的用能策略模型，对所述用能策略模型求解得到电动汽车和热泵的基线用能方案，以最大化减小用户侧的用能成本；根据所述基线用能方案和配电系统运营商发布的灵活性需求表，由聚合商制定电动汽车和公共建筑分布式协同优化的用能策略。
6、作为考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法优选方案，所述建筑热动态模型中，室内空气向建筑围护结构内表面方向的强制对流的热量，室外空气与围护结构外表面之间的自然对流单位时间传递的热量的公式为：
7、
8、
9、式中，为室内空气向建筑围护结构内表面方向的强制对流的热量；为室外空气与围护结构外表面之间的自然对流单位时间传递的热量；troom为建筑室内温度；ta、tb分别为围护结构材料的内、外表面温度；tout为室外温度；a为围护结构表面积；分别为内、外表面对流传热系数。
10、作为考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法优选方案，所述建筑热动态模型中，由傅里叶定律得到围护结构材料的热传导过程表示为：
11、
12、式中，qk为各层材料单位时间传导的热量；d为建筑围护结构厚度；kk为材料的导热系数；
13、围护结构材料和室内空气的热存储过程表示为：
14、
15、式中，qm为围护结构材料和室内空气单位时间的蓄热量；c为围护结构材料的比热容；mm为围护结构材料的质量。
16、作为考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法优选方案，所述电动汽车电池子模型中，电动汽车电池容量的概率密度函数通过分段伽玛分布建模为：
17、
18、式中，α代表伽玛分布概率密度函数的形状参数；β代表伽玛分布概率密度函数的尺度参数；cap代表电动汽车电池容量；capmin代表电动汽车最小电池容量；capmax代表电动汽车最大电池容量。
19、作为考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法优选方案，所述电动汽车交通出行子模型的额定充放电功率约束公式为：
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21、所述电动汽车交通出行子模型的实时soc上下限约束公式为：
22、
23、所述电动汽车交通出行子模型的最小充电需求约束公式为：
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25、式中，为第m台电动汽车的额定充放电功率；为第m台电动汽车在t时刻的额定充放电功率；socm,t为第m台电动汽车在时刻t的实时soc值；为实时soc下限；为实时soc上限；为第m台电动汽车离开办公室时的soc值；socm,d,office为第m台电动汽车离开办公室时的实际最小soc值。
26、作为考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法优选方案，所述用能策略模型的目标函数为：
27、
28、所述用能策略模型的电动汽车soc约束公式为：
29、
30、式中，第t-时刻的第e辆电动汽车的功耗、dt_，e是t-时刻第e辆电动汽车的额定功耗；
31、所述用能策略模型的电动汽车充放电功率约束公式为：
32、
33、式中，为预测的日前电力现货价格；是第t小时的第e辆电动汽车的功耗；分别是第e辆电动汽车soc水平的下限和上限；是第e辆电动汽车的初始soc值，dt,e是t小时第e辆电动汽车的额定功耗；分别是第e辆电动汽车充电功率的下限和上限，st,e是第e辆电动汽车在t小时的充电接入状态。
34、作为考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法优选方案，配电系统运营商发布的灵活性需求表中包括灵活性需求的时刻和配电网的节点、灵活性需求量、灵活性价格范围、补偿百分比上限以及允许补偿时段；
35、所述用能策略模型的表达公式为：
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42、式中，是配电网节点n处的第一个聚合商在t小时提供的可用灵活性量；和分别是第e辆电动汽车和第h台热泵提供的灵活性量，和分别是t小时第e辆电动汽车和第h台热泵的灵活性成本系数；为t小时内每辆电动汽车功率反弹量，为t小时内每台热泵功率反弹量；是第e辆电动汽车在t小时的实际用能方案；是第h台热泵在t小时的实际用能方案t，tc，trb分别为日前调度时段总数、阻塞时段总数和功率曲线允许反弹的时段总数；nnd，nl分别为节点集和传输线集分别为配电网节点和线路总数；nev为电动汽车总数；nag为聚合商总数；为灵活性总量，为功率反弹总量；和分别是第e辆电动汽车和第h台热泵增加的日前能源成本。
43、本专利技术还提供一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化装置，包括：
44、建筑热动态模型处理模块，用于构建建筑热动态模型，通过所述建筑热动态模型对建筑与外界环境之间的热交换进行模拟，所述建筑热动态模型由若干组瞬态能量平衡方程进行描述，所述建筑热动态模型的参数包括室内空气向建筑围护结构内表面方向的强制对流的热量，室外空气与围护结构外表面之间的自然对流单位时间传递的热量，围护结构材料单位时间传导的热量，围护结构材料和室内空气单位时间的蓄热量；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述建筑热动态模型中，室内空气向建筑围护结构内表面方向的强制对流的热量，室外空气与围护结构外表面之间的自然对流单位时间传递的热量的公式为：
3.根据权利要求2所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述建筑热动态模型中，由傅里叶定律得到围护结构材料的热传导过程表示为：
4.根据权利要求3所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述电动汽车电池子模型中，电动汽车电池容量的概率密度函数通过分段伽玛分布建模为：
5.根据权利要求4所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述电动汽车交通出行子模型的额定充放电功率约束公式为：
6.根据权利要求5所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述用能策略模型的目标函数为：
7.根据权利要求6所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特
8.一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化装置，其特征在于，所述建筑热动态模型处理模块中：
10.根据权利要求9所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化装置，其特征在于，所述电动汽车到建筑预测模型处理模块中，所述电动汽车交通出行子模型的额定充放电功率约束公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述建筑热动态模型中，室内空气向建筑围护结构内表面方向的强制对流的热量，室外空气与围护结构外表面之间的自然对流单位时间传递的热量的公式为：
3.根据权利要求2所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述建筑热动态模型中，由傅里叶定律得到围护结构材料的热传导过程表示为：
4.根据权利要求3所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述电动汽车电池子模型中，电动汽车电池容量的概率密度函数通过分段伽玛分布建模为：
5.根据权利要求4所述的一种考虑配网约束的车-建筑灵活互动优化方法，其特征在于，所述电动汽车交通出行子模型的额定充...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆剑平，张胜任，卢柯亦，刘志伟，
申请(专利权)人：无锡太湖新城能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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