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一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型的制作方法

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一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型的制作方法與工藝
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電源調(diào)度領(lǐng)域,特別涉及一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型。
背景技術(shù)
:近年來(lái),包括風(fēng)力和光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源(renewableenergysources,RES)迅速發(fā)展,然而,RES出力的隨機(jī)性和不可控性給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的挑戰(zhàn),為此電網(wǎng)需增設(shè)大量?jī)?chǔ)能裝置。就目前形勢(shì)而言,大規(guī)模儲(chǔ)能裝置已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上RES的大量接入,因此亟需尋找新型儲(chǔ)能裝置。電動(dòng)汽車(electricvehicle,EV)的快速發(fā)展為解決該問(wèn)題提供了新的思路,相對(duì)于傳統(tǒng)儲(chǔ)能,EV不僅發(fā)展迅猛,且不需要額外的投資。并且,EV大多數(shù)時(shí)候處于停駛狀態(tài),通過(guò)EV與電網(wǎng)互動(dòng)(vehicle-to-grid,V2G),對(duì)EV充放電進(jìn)行有序管理,使其在空閑時(shí)段參與到電力市場(chǎng)中,能起到調(diào)峰調(diào)頻、配合風(fēng)力和光伏發(fā)電的作用。然而,EV數(shù)量多、容量小、接入分散的特點(diǎn)不利于EV大規(guī)模的接入和管理,而虛擬電廠(virtualpowerplant,VPP)技術(shù)則突破了上述限制,以VPP形式聚合RES、分布式發(fā)電機(jī)組、可控負(fù)荷和EV等分布式能源(distributedenergyresources,DER),通過(guò)能量管理系統(tǒng)(energymanagementsystems,EMS)控制各DER,能實(shí)現(xiàn)DER的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行,從而提高VPP的穩(wěn)定性和參與電力市場(chǎng)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力。VPP可參與的電力市場(chǎng)包括日前市場(chǎng)(day-aheadmarket,DAM)、實(shí)時(shí)市場(chǎng)(real-timemarket,RTM)、雙邊合同市場(chǎng)、平衡市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)等,同時(shí)參與多類電力市場(chǎng)能提高決策的靈活性,從而獲得更大收益。此外,電力市場(chǎng)下以需求響應(yīng)(demandresponse,DR)形式參與電力系統(tǒng)運(yùn)行能實(shí)現(xiàn)調(diào)峰功能,并獲得自身收益。然而目前研究中VPP聚合單元和參與電力市場(chǎng)情況相對(duì)簡(jiǎn)單,不足以應(yīng)對(duì)目前多種電力市場(chǎng)以及VPP聚合多類型DER的情況。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:發(fā)明目的:本發(fā)明提供了一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型,用以解決計(jì)及電動(dòng)汽車和需求響應(yīng)的虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型建立問(wèn)題,提高了決策的靈活性,從而降低VPP的運(yùn)營(yíng)成本。技術(shù)方案:本發(fā)明提供一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型,包括以下步驟:步驟1:根據(jù)電力市場(chǎng)規(guī)則,介紹VPP參與電力市場(chǎng)的三階段競(jìng)標(biāo)流程,以及EV和DR的基本原理;步驟2:建立對(duì)應(yīng)的VPP階段1競(jìng)標(biāo)模型;步驟3:建立對(duì)應(yīng)的VPP階段2競(jìng)標(biāo)模型;步驟4:建立對(duì)應(yīng)的VPP階段3競(jìng)標(biāo)模型。進(jìn)一步,步驟1包括以下步驟:由于目前世界主要國(guó)家或地區(qū)電力市場(chǎng)機(jī)制不盡相同,本文以北歐電力市場(chǎng)為例,介紹VPP參與電力市場(chǎng)的競(jìng)標(biāo)流程。北歐電力市場(chǎng)包括雙邊合同市場(chǎng)、DAM、RTM(也稱為日內(nèi)市場(chǎng))和平衡市場(chǎng),其競(jìng)標(biāo)流程可分為以下3個(gè)階段。階段1:DAM開(kāi)啟前,VPP在雙邊合同市場(chǎng)與電商簽訂雙邊合同,DAM在交易日前一天10點(diǎn)開(kāi)啟,此時(shí)RES出力、DAM和RTM電價(jià)均未知,EMS通過(guò)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)交易日未知量,從而制定相應(yīng)的競(jìng)標(biāo)策略,并向市場(chǎng)操作者(MarketOperator,市場(chǎng)操作者)提交DAM競(jìng)標(biāo)電價(jià)和電量,DAM于交易日前一天12點(diǎn)閉市,市場(chǎng)操作者在DAM閉市后出清DAM電價(jià),并告知VPP運(yùn)營(yíng)者DAM出清電價(jià)和中標(biāo)電量。階段2:RTM在DAM閉市后開(kāi)啟,EMS實(shí)時(shí)更新并重新預(yù)測(cè)RES出力,此時(shí)DAM出清電價(jià)和交易量為已知量,RES出力預(yù)測(cè)值更為準(zhǔn)確。VPP根據(jù)DAM出清結(jié)果和已更新RES出力逐個(gè)時(shí)段制定并向市場(chǎng)操作者提交RTM競(jìng)標(biāo)曲線。RTM在交易時(shí)段前1h~2h關(guān)閉,市場(chǎng)操作者在RTM閉市后出清RTM電價(jià),并向VPP運(yùn)營(yíng)者公布出清結(jié)果。階段3:交易時(shí)段,EMS根據(jù)出清結(jié)果和競(jìng)標(biāo)策略控制各DER運(yùn)行,完成電能交易,市場(chǎng)操作者按照DAM和RTM出清電價(jià)和交易量與VPP結(jié)算交易。平衡市場(chǎng)在RTM閉市后開(kāi)啟,其負(fù)責(zé)消納RES出力的偏差量并向VPP收取平衡電量所需的費(fèi)用,表現(xiàn)為當(dāng)實(shí)際出力大于計(jì)劃出力時(shí),VPP以低于RTM統(tǒng)一出清價(jià)出售過(guò)剩電量,當(dāng)實(shí)際出力小于計(jì)劃出力時(shí),VPP以高于RTM統(tǒng)一出清價(jià)購(gòu)進(jìn)不足電量。EV種類包含純EV、混合動(dòng)力EV和燃料電池EV等,本文考慮的EV為家用純EV。EV車主根據(jù)自身出行情況設(shè)定次日EV并網(wǎng)時(shí)間、離網(wǎng)時(shí)間和每段行程的行駛距離,并與VPP運(yùn)營(yíng)者共享信息。EMS根據(jù)EV信息分析次日EV狀態(tài),從而制定相應(yīng)的競(jìng)標(biāo)策略,當(dāng)EV接入電網(wǎng)后,由VPP負(fù)責(zé)EV充放電,保證EV擁有足夠的電量滿足行駛需求。DR指的是電力用戶根據(jù)價(jià)格信號(hào)或激勵(lì)機(jī)制做出響應(yīng),改變固有習(xí)慣用電模式的行為。按照響應(yīng)方式的不同,可將DR劃分為基于電價(jià)的DR和基于激勵(lì)的DR,用戶可根據(jù)自身用電情況,以自愿原則選擇參與的DR項(xiàng)目。根據(jù)基于電價(jià)DR和基于激勵(lì)DR的互補(bǔ)性,本文將負(fù)荷分為固定負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷和可中斷負(fù)荷??赊D(zhuǎn)移負(fù)荷是指根據(jù)電價(jià)調(diào)整運(yùn)行時(shí)段,但運(yùn)行功率和用電量基本保持不變的負(fù)荷。可中斷負(fù)荷表示為VPP運(yùn)營(yíng)者和用戶簽訂合同,并在合同中規(guī)定可中斷負(fù)荷量和相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,本文考慮的激勵(lì)機(jī)制為中斷負(fù)荷補(bǔ)償,在必要時(shí),VPP切除可中斷負(fù)荷,但需按合同給予用戶一定的補(bǔ)償費(fèi)用。進(jìn)一步,步驟2包括以下步驟:VPP在RTM的決策會(huì)影響到DAM競(jìng)標(biāo)策略的制定,因此,VPP在階段1需要規(guī)劃DAM和RTM的競(jìng)標(biāo)策略,但只需向市場(chǎng)操作者提交DAM的競(jìng)標(biāo)曲線,VPP階段1競(jìng)標(biāo)模型的目標(biāo)函數(shù)為:minΣt=1T(Ctm+Ctgt+CtDR+CtEV)]]>目標(biāo)函數(shù)包含4個(gè)部分,分別為t時(shí)段VPP參與雙邊合同市場(chǎng)、DAM和RTM的成本燃?xì)廨啓C(jī)成本DR成本和EV成本每部分具體表達(dá)式如下:Ctm=λtBCDtBC+λtDA(kpPtDA-StDA)+λtRT(kpPtRT-StRT)]]>式中:為VPP在雙邊合同市場(chǎng)與電商簽訂合同所規(guī)定的交易電價(jià);為VPP向電商實(shí)際輸送電量,為正表示VPP向電商購(gòu)電,為負(fù)表示VPP向電商售電,為決策變量;分別為DAM和RTM電價(jià)預(yù)測(cè)值;分別為VPP在DAM的購(gòu)電量和售電量,為決策變量;分別為VPP在RTM的購(gòu)電量和售電量,為決策變量;kp為購(gòu)電系數(shù),表示購(gòu)電價(jià)格與售電價(jià)格的比值。燃?xì)廨啓C(jī)成本包括運(yùn)行成本、啟停成本和環(huán)境成本:Ctgt=Σini(kiμi,to+Σj=1njki,jgi,j,t)+(λisuμi,tsu+λisdμi,tsd)+(gi,tΣl=1nlQi,l(Vl+Yl))]]>gi,t=Σj=1njki,jgi,j,t]]>式中:ni為燃?xì)廨啓C(jī)數(shù);ki為燃?xì)廨啓C(jī)i固定成本;布爾變量分別表示t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)i是否工作、啟動(dòng)、停止,是則置1,否則置0,為決策變量;nj為燃?xì)廨啓C(jī)二次成本函數(shù)分段線性化后的段數(shù);ki,j為燃?xì)廨啓C(jī)i第j段發(fā)電成本斜率;gi,j,t為t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)i第j段出力,為決策變量;分別為燃?xì)廨啓C(jī)i啟動(dòng)和停止成本;gi,t為t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)i出力;nl為污染物數(shù)量;Qi,l為燃?xì)廨啓C(jī)i第l項(xiàng)污染物排放量;Vl、Yl分別為第l項(xiàng)污染物環(huán)境價(jià)值和罰款數(shù)量級(jí)。DR成本為VPP向用戶支付的中斷負(fù)荷補(bǔ)償費(fèi)用,考慮到不同中斷負(fù)荷量對(duì)用戶的影響不同,本文將中斷補(bǔ)償價(jià)格與負(fù)荷中斷等級(jí)掛鉤,中斷等級(jí)越高,所需支付的補(bǔ)償價(jià)格越高。CtDR=Σm=1nm(λmcurtLm,tcurt)]]>式中:nm為中斷等級(jí)數(shù);為第m級(jí)中斷負(fù)荷補(bǔ)償價(jià)格;為t時(shí)段第m級(jí)中斷負(fù)荷量,為決策變量。EV成本即為EV放電產(chǎn)生的電池?fù)p耗成本,當(dāng)放電達(dá)到一定次數(shù)時(shí),需更換EV電池,因此可將EV電池?fù)p耗成本表示為:CtEV=Σv=1nvCvbLvcSvEVdvDOD(gv,tvdηvvd+Evdv,ttr)]]>式中:nv為EV數(shù)量;為第v輛EV電池購(gòu)買成本;為第v輛EV電池生命周期內(nèi)的充放電循環(huán)次數(shù);為第v輛EV電池容量;為第v輛EV電池放電深度;為t時(shí)段第v輛EV放電功率,為決策變量;為第v輛EV放電效率;為t時(shí)段第v輛EV行駛距離;Ev為第v輛EV單位行駛距離所需消耗的功率。對(duì)上述公式變量補(bǔ)充約束條件如下:PtDA,StDA,PtRT,StRT≥0]]>VPP在運(yùn)行時(shí)需要滿足如下約束條件。1)燃?xì)廨啓C(jī)約束。μi,to-μi,t-1o≤μi,tsu]]>μi,t-1o-μi,to≤μi,tsd]]>0≤gi,j,t≤gi,jmaxμi,to]]>giminμi,to≤gi,t≤gimaxμi,to]]>-rid≤gi,t-gi,t-1≤riu式中:表示t-1時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)i是否工作,是則置1,否則置0;分別為燃?xì)廨啓C(jī)i最大、最小輸出功率;為燃?xì)廨啓C(jī)i第j段出力上限;gi,t-1為t-1時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)i出力;riu、rid分別為燃?xì)廨啓C(jī)i向上、向下爬坡率。2)EV約束。SvEV,min≤Sv,tEV≤SvEV,max]]>0≤gv,tvc≤gvvc,maxμv,tvc]]>0≤gv,tvd≤gvvd,maxμv,tvd]]>μv,tvc+μv,tvd=μv,tI]]>Sv,0EV=SvEVi]]>Sv,24EV=SvEVf]]>Sv,tEV=Sv,t-1EV+ηvvcgv,tvc-gv,tvdηvvd-Evdv,ttr]]>式中:為t時(shí)段第v輛EV蓄電量;分別為第v輛EV蓄電量上、下限;為t時(shí)段第v輛EV充電功率,為決策變量;分別為第v輛EV充、放電功率上限;布爾變量分別表示t時(shí)段第v輛EV是否處于充、放電狀態(tài),是則置1,否則置0,為決策變量;表示t時(shí)段第v輛EV是否處于接入電網(wǎng)狀態(tài),是則置1,否則置0;分別為第v輛EV始、末時(shí)段蓄電量;為t-1時(shí)段第v輛EV蓄電量;為第v輛EV充電效率。3)DR約束。0≤Lm,tcurt≤Lm,tcurt,max]]>Ltcurt=Σm=1nmLm,tcurt]]>Lt-1curt+Ltcurt≤Lc,max]]>Σt=1TLtshift=Σt=1TLts]]>0≤Ltshift≤Ltshift,max]]>式中:為t時(shí)段第m級(jí)中斷負(fù)荷量上限;為t時(shí)段中斷負(fù)荷量;Lc,max為連續(xù)時(shí)間內(nèi)可中斷負(fù)荷最大調(diào)用量;為t-1時(shí)段中斷負(fù)荷量;為t時(shí)段轉(zhuǎn)移后轉(zhuǎn)移負(fù)荷量,為決策變量;為t時(shí)段可轉(zhuǎn)移負(fù)荷量;為t時(shí)段轉(zhuǎn)移負(fù)荷量上限,表示轉(zhuǎn)移負(fù)荷所能達(dá)到的極限。4)雙邊合同市場(chǎng)約束。在雙邊合同市場(chǎng)中,允許實(shí)際輸送電量與合同規(guī)定輸送電量存在微小的偏差,但總輸電量必須相等:(1-α)GtBC≤DtBC≤(1+α)GtBC]]>Σt=1TDtBC=Σt=1TGtBC]]>式中:α為合同允許的偏差系數(shù),為t時(shí)段合同規(guī)定輸送電量。5)VPP競(jìng)標(biāo)量約束??紤]到VPP與主網(wǎng)傳輸功率限制,VPP在電力市場(chǎng)的競(jìng)標(biāo)量需滿足如下約束式:-G≤PtDA-StDA≤G]]>-G≤PtRT-StRT≤G]]>-G≤PtDA-StDA+PtRT-StRT≤G]]>式中:G為電力市場(chǎng)最大競(jìng)標(biāo)量。6)VPP內(nèi)部功率平衡約束。Σw=1nwgw,tDA,W+Σs=1nsgs,tDA,S+Σi=1nigi,t+Σv=1nvgv,tvd+PtDA+PtRT+DtBC=Lt+Σv=1nvgv,tvc+StDA+StRT]]>Lt=Ltfix+Σm=1nmLm,tcurt,max-Ltcurt+Ltshift]]>式中:nw、ns分別為風(fēng)力發(fā)電站和光伏發(fā)電站數(shù);分別為t時(shí)段風(fēng)力發(fā)電站w、光伏發(fā)電站s輸出功率日前預(yù)測(cè)值;Lt為t時(shí)段總負(fù)荷量;為t時(shí)段固定負(fù)荷量。進(jìn)一步,步驟3包括以下步驟:在RTM中,VPP需逐個(gè)時(shí)段制定競(jìng)標(biāo)策略,t時(shí)段制定競(jìng)標(biāo)策略時(shí),DAM電價(jià)和交易量為已知量,風(fēng)電和光伏出力的預(yù)測(cè)值更為準(zhǔn)確,且t時(shí)段之前的決策變量變成已知量,因此需修改目標(biāo)函數(shù)及部分約束條件,所得t時(shí)段競(jìng)標(biāo)模型如下:minΣh=tT(Ctm+Ctgt+CtDR+CtEV)]]>Ctm=λtBCDtBC+λ~tDA(kpP~tDA-S~tDA)+λtRT(kpPtRT-StRT)h≥t]]>μi,to-μ~i,t-1o≤μi,tsuh≥t]]>μ~i,t-1o-μi,to≤μi,tsdh≥t]]>-rid≤gi,t-g~i,t-1≤riuh≥t]]>Sv,tEV=S~v,t-1EV+ηvvcgv,tvc-gv,tvdηvvd-Evdv,ttrh≥t]]>L~t-1curt+Ltcurt≤Lc,maxh≥t]]>Σh=1t-1L~tshift+Σh=tTLtshift=Σh=1TLtsh≥t]]>Σh=1t-1D~tBC+Σh=tTDtBC=Σh=1TGtBCh≥t]]>-G≤P~tDA-S~tDA+PtRT-StRT≤Gh≥t]]>Σw=1nwgw,tRT,TW+Σs=1nsgs,tRT,S+Σi=1nigi,t+Σv=1nvgv,tvd+P~tDA+PtRT+DtBC=Lt+Σv=1nvgv,tvc+S~tDA+StRTh≥t]]>式中:分別為t時(shí)段DAM出清電價(jià)、購(gòu)電量和售電量;分別為t-1時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)i工作布爾變量、燃?xì)廨啓C(jī)i出力、第v輛EV蓄電量和中斷負(fù)荷量,為已知量;分別為1~(t-1)時(shí)段轉(zhuǎn)移后轉(zhuǎn)移負(fù)荷量和雙邊合同市場(chǎng)實(shí)際輸送電量,為已知量;分別為t時(shí)段風(fēng)力發(fā)電站w、光伏發(fā)電站s輸出功率實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)值。進(jìn)一步,步驟4包括以下步驟:階段3,市場(chǎng)操作者按照DAM和RTM出清電價(jià)和交易量與VPP結(jié)算電力市場(chǎng)前兩階段交易,VPP前兩階段結(jié)算成本CEM表達(dá)式如下:CEM=Σt=1T(C~tm+Ctgt+CtDR+CtEV)]]>其中:C~tm=λtBCDtBC+λ~tDA(kpP~tDA-S~tDA)+λ~tRT(kpP~tRT-S~tRT)]]>式中:為t時(shí)段VPP在雙邊合同市場(chǎng)、DAM和RTM的結(jié)算成本;分別為t時(shí)段RTM出清電價(jià)、購(gòu)電量和售電量。此外,平衡市場(chǎng)負(fù)責(zé)消納RES出力偏差量,VPP需要為此支付平衡電量所需的費(fèi)用,t時(shí)段VPP所需支付的費(fèi)用可由下式表示:CtB=-λtS(gw,tW+gs,tS-gw,tRT,W-gs,tRT,S),gw,tW+gs,tS≥gw,tRT,W+gs,tRT,SλtP(gw,tRT,W+gs,tRT,S-gw,tW-gs,tS),gw,tW+gs,tS<gw,tRT,W+gs,tRT,S]]>式中:分別為t時(shí)段風(fēng)力發(fā)電站w、光伏發(fā)電站s實(shí)際出力;分別為t時(shí)段平衡市場(chǎng)的購(gòu)電價(jià)格和售電價(jià)格,其與的關(guān)系滿足下列不等式:λtP≥λ~tRT≥λtS≥0]]>因此,VPP在平衡市場(chǎng)的成本CBM和VPP實(shí)際成本C表示如下:CBM=Σt=1TCtB]]>C=CEM+CBM有益效果:本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果:(1)本發(fā)明提供了一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型,解決了同時(shí)參與雙邊合同市場(chǎng)、DAM、RTM和平衡市場(chǎng)情況下,計(jì)及EV和DR的VPP競(jìng)標(biāo)模型建立問(wèn)題;(2)本發(fā)明提供的一種虛擬電廠日前和實(shí)時(shí)競(jìng)標(biāo)模型,將EV和DR約束條件線性化,建立了混合整數(shù)線性規(guī)劃模型,方便于采用GAMS的CPLEX求解器直接建模求解,簡(jiǎn)化了建模過(guò)程。附圖說(shuō)明圖1為電力市場(chǎng)電價(jià)示意圖;圖2為風(fēng)電出力示意圖;圖3為光伏出力示意圖;圖4為每時(shí)段負(fù)荷量示意圖;圖5為DAM和RTM每時(shí)段交易量示意圖;圖6為選取的EV優(yōu)化結(jié)果示意圖;圖7為每時(shí)段負(fù)荷量?jī)?yōu)化結(jié)果示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。下面以一VPP為例介紹本發(fā)明:本發(fā)明涉及的VPP包括一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)、一座小型風(fēng)力發(fā)電站、一座小型光伏發(fā)電站和4000戶家庭,燃?xì)廨啓C(jī)采用TAU5670型號(hào),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。污染物排放量、環(huán)境價(jià)值、罰款數(shù)量級(jí)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。DAM和RTM電價(jià)、風(fēng)電和光伏出力數(shù)據(jù)如圖1-3所示。為區(qū)分購(gòu)電價(jià)格和售電價(jià)格,將購(gòu)電系數(shù)取為1.1。平衡市場(chǎng)中,購(gòu)電價(jià)格和售電價(jià)格分別為RTM出清價(jià)的1.3和0.8倍。假設(shè)4000戶家庭擁有尼桑LEAF、比亞迪E6、三菱iMiEV和寶馬MINIE類型EV各1000輛,EV參數(shù)見(jiàn)表3,并且,蓄電量上、下限分別為電池容量的95%和15%,充、放電功率均為電池容量的20%,充、放電效率均為90%。為提高模型的適應(yīng)性,EV始、末蓄電量在蓄電量上、下限范圍內(nèi)隨機(jī)生成。EV離網(wǎng)時(shí)間、并網(wǎng)時(shí)間和行駛距離根據(jù)EV出行規(guī)律統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采用蒙特卡羅方法模擬生成。固定負(fù)荷量、可中斷負(fù)荷量和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷量如圖4所示。表1TAU5670燃?xì)廨啓C(jī)參數(shù)表2燃?xì)廨啓C(jī)主要污染氣體數(shù)據(jù)表3EV參數(shù)為衡量VPP同時(shí)參與DAM和DRM、聚合EV、用戶參與DR行為對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的影響,設(shè)置以下5種方案。表45種不同的VPP構(gòu)建方案采用GAMS軟件在對(duì)上述混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)問(wèn)題進(jìn)行求解,所得的結(jié)果如表5所示。表55種方案VPP成本對(duì)比從表5方案1、2、5對(duì)比可以看出,VPP只參與DAM或RTM時(shí),實(shí)際成本均大于同時(shí)參與DAM和RTM的情景,并且,方案1中VPP在平衡市場(chǎng)的成本高于其他方案,這是日前風(fēng)電和光伏出力預(yù)測(cè)誤差更大所致;就方案3而言,VPP不聚合EV,無(wú)法對(duì)EV充放電進(jìn)行有效管理,EV在接入電網(wǎng)時(shí)開(kāi)始充放電,直至滿足自身需求為止,表中所給的實(shí)際成本為VPP運(yùn)營(yíng)成本和EV車主所需支付費(fèi)用(充電成本-放電收益+電池?fù)p耗成本)的總和,結(jié)果顯示,方案3的實(shí)際成本遠(yuǎn)大于方案5,說(shuō)明由VPP控制EV進(jìn)行有序充放電能顯著減少VPP和EV車主的總成本,進(jìn)一步,EV車主將EV并網(wǎng)時(shí)段管理權(quán)交予VPP后,可與VPP運(yùn)營(yíng)者約定收益分配制度,實(shí)現(xiàn)雙贏。方案4中,用戶不參與DR,所有負(fù)荷均為固定負(fù)荷,其成本也大于方案5。綜上所述,VPP同時(shí)參與DAM和RTM、聚合EV、用戶參與DR行為均能有效降低VPP運(yùn)營(yíng)成本。圖5為VPP在DAM和RTM競(jìng)標(biāo)量?jī)?yōu)化結(jié)果,為正表示VPP從電力市場(chǎng)購(gòu)電,為負(fù)表示VPP向電力市場(chǎng)售電。由圖可知,1-9時(shí)段,電力市場(chǎng)電價(jià)低,VPP選擇在電價(jià)更低的市場(chǎng)(RTM)購(gòu)買電量滿足自身需求,從下文的分析也可以看出,由于2-5時(shí)段為電價(jià)最低時(shí)段,因而EV選擇在該時(shí)段完成大部分充電,導(dǎo)致VPP在2-5時(shí)段的購(gòu)電量最大;1時(shí)段和6時(shí)段,VPP對(duì)電量的需求不大,并且,DAM和RTM電價(jià)差額大于購(gòu)電系數(shù),VPP在兩個(gè)市場(chǎng)通過(guò)套利(在電價(jià)低市場(chǎng)購(gòu)電并在電價(jià)高市場(chǎng)售電)獲取更大利潤(rùn);10-13時(shí)段,電力市場(chǎng)電價(jià)高,VPP在電價(jià)更高的市場(chǎng)售電,并且,11-13時(shí)段為電價(jià)最高時(shí)段,EV選擇在該時(shí)段完成絕大部分放電,因而此時(shí)VPP售電量大于其他時(shí)段,此外,在12時(shí)段同樣存在套利情況;14-24時(shí)段,DAM和RTM電價(jià)差額小于購(gòu)電系數(shù),VPP在電價(jià)更低市場(chǎng)購(gòu)電滿足自身需求。由于本例中存在4000輛EV,每輛EV的參數(shù)各不相同,在此無(wú)法一一羅列,為了分析不同EV優(yōu)化情況,從EV中選取一輛,所得優(yōu)化結(jié)果如圖6所示??梢钥闯?,由于該EV初始蓄電量低,為滿足自身行駛需求以及在高電價(jià)時(shí)段向電網(wǎng)放電,該EV在2-5時(shí)段以最大充電功率進(jìn)行充電,并在5時(shí)段達(dá)到蓄電量上限;11-13時(shí)段,其向電網(wǎng)放電以獲取收益。從圖7中DR優(yōu)化結(jié)果可以看出,高電價(jià)時(shí)段,中斷負(fù)荷補(bǔ)償價(jià)格低于電力市場(chǎng)電價(jià),因而VPP選擇在不影響用戶舒適度的前提下,中斷部分可中斷負(fù)荷。同時(shí),可轉(zhuǎn)移負(fù)荷從高電價(jià)時(shí)段轉(zhuǎn)移到了低電價(jià)時(shí)段,使得VPP在高電價(jià)時(shí)段的售電量更多,從而提高VPP的經(jīng)濟(jì)效益,這也實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷的削峰填谷。以上仿真結(jié)果驗(yàn)證了本發(fā)明所構(gòu)模型有效性和實(shí)用性,說(shuō)明VPP同時(shí)參與DAM和RTM、聚合EV、用戶參與DR行為均能提高決策的靈活性,從而有效降低VPP的運(yùn)營(yíng)成本。該模型通過(guò)對(duì)每輛EV的充放電管理,以及在高電價(jià)時(shí)段切除可中斷負(fù)荷,將可轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)移到低電價(jià)時(shí)段提高VPP的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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