本發(fā)明涉及電力調(diào)度，尤其是一種基于微電網(wǎng)電能質(zhì)量狀態(tài)的電動汽車功率分配方法。

背景技術(shù)：

1、電動汽車作為串聯(lián)電力系統(tǒng)低碳生產(chǎn)和交通系統(tǒng)低碳能源消耗的交通工具，已受到廣泛關(guān)注。隨著電動汽車數(shù)量的快速增長，大量的電動車接入電網(wǎng)也會給電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性帶來挑戰(zhàn)。因此，合理安排電動汽車的有序充電對維持電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性具有重要意義。

2、但是，由于電動汽車用戶充電具有規(guī)律性、隨機性特點，受交通、充電設(shè)施因素影響，在特定區(qū)域特定時間段的隨機集中充電行為有可能對電網(wǎng)造成供需不平衡、電壓越限等電能質(zhì)量問題，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成威脅，同時給用戶體驗帶來負面影響。

3、近年來分布式可再生能源并網(wǎng)和各級儲能不斷發(fā)展，雖然在用電經(jīng)濟型和用電可靠性上有明顯改善，但是由于大量電力電子設(shè)備并網(wǎng)，降低了電網(wǎng)電能質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于微電網(wǎng)電能質(zhì)量狀態(tài)的電動汽車功率分配方法，本發(fā)明能夠改善微電網(wǎng)內(nèi)電動汽車充電功率、分布式可再生能源發(fā)電功率對微電網(wǎng)的不利影響。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于微電網(wǎng)電能質(zhì)量狀態(tài)的電動汽車功率分配方法，包括：

3、s1)、當接收到電動汽車達到微電網(wǎng)之后，傳遞電動汽車實時信息，并分別從控制中心和微電網(wǎng)聚合商收集整體電網(wǎng)信息和微電網(wǎng)信息；

4、s2)、根據(jù)電動車充電信息對電動汽車充電方案進行優(yōu)化；

5、s3)、判定微電網(wǎng)內(nèi)，分布式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)或者電動汽車充放電是否引起微電網(wǎng)電能質(zhì)量變化；若電能質(zhì)量發(fā)生變化，則對微電網(wǎng)內(nèi)電動汽車、分布式可再生能源發(fā)電、儲能電站在交、直流能量交換過程中有功、無功功率分配方案進行優(yōu)化；若否，則根據(jù)步驟s2)中優(yōu)化的電動汽車充電方案控制充電樁；

6、s4)、判定電動汽車相關(guān)信息是否發(fā)生變動，若是，則對電動汽車充電方案以及微電網(wǎng)內(nèi)電動汽車、分布式可再生能源發(fā)電、儲能電站在交、直流能量交換過程中功率分配方案進行重新優(yōu)化；

7、若電動汽車相關(guān)信息未發(fā)生變動，則維持步驟s3)中優(yōu)化的電動汽車充電方案直到預(yù)期時間或者預(yù)期電池荷電狀態(tài)。

8、作為優(yōu)選的，步驟s1)中，所述的電動汽車實時信息包括電動汽車數(shù)量、充電時間、充電功率、電池額定容量、初始電池荷電狀態(tài)及期望電池荷電狀態(tài)。

9、作為優(yōu)選的，步驟s1)中，所述的整體電網(wǎng)信息包括實時電力價格、預(yù)測電力價格、電網(wǎng)當前電能質(zhì)量及預(yù)測電能質(zhì)量。

10、作為優(yōu)選的，步驟s1)中，所述的微電網(wǎng)信息包括微電網(wǎng)內(nèi)風力發(fā)電實時數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電實時數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)、儲能額定容量、儲能最大充放電功率、儲能剩余容量、微電網(wǎng)電力負荷曲線、當前電能質(zhì)量和預(yù)測電能質(zhì)量。

11、作為優(yōu)選的，步驟s2)中，判定用戶是否在規(guī)定時間內(nèi)輸入電動汽車充電參數(shù)；

12、若用戶在規(guī)定時間內(nèi)輸入電動汽車充電參數(shù)，則電動汽車聚合商根據(jù)收集到的聚合商信息以及用戶輸入?yún)?shù)、同時考慮電動汽車所在地域、時間、季節(jié)特點的影響優(yōu)化電動汽車充電方案；其中，所述的聚合商信息包括電動汽車實時信息、大電網(wǎng)信息、微電網(wǎng)信息、電動汽車電池類型、電池損耗特性曲線、電池老化程度、天氣溫度、濕度等。

13、若用戶未在規(guī)定時間內(nèi)輸入電動汽車充電參數(shù)，電動汽車聚合商先收集汽車用戶歷史數(shù)據(jù)，并根據(jù)汽車用戶歷史數(shù)據(jù)得出電動汽車充電參數(shù)；

14、同時考慮用戶所在區(qū)域、時間、季節(jié)特點對電動汽車能耗影響，連同聚合商信息以及用戶輸入?yún)?shù)優(yōu)化電動汽車充電方案。

15、作為優(yōu)選的，步驟s2)中，所述的電動汽車充電參數(shù)包括期望電池荷電狀態(tài)、電池最大充放電功率、是否以成本最低作為優(yōu)化目標、預(yù)期結(jié)束充電時間。

16、作為優(yōu)選的，步驟s2)中，所述的用戶歷史數(shù)據(jù)包括用戶充電時長、期望電池荷電狀態(tài)、是否以成本作為優(yōu)化目標。

17、作為優(yōu)選的，步驟s2)中，所述的電動汽車充電方案優(yōu)化過程的計算公式為：

18、mincev；

19、

20、socadd＝(le+te+se)×(socobj，user-socini)；

21、

22、socobj＝socobj,user+socadd；

23、socmin≤socobj≤socmax；

24、soc(tend)≥socobj；

25、

26、pmin≤pev(t)≤pmax；

27、

28、式中，cev表示個體電動汽車充電總成本；t0和tend分別表示電動汽車充電初始時間和終止時間；qev表示電動汽車充電電量；aprice表示電動汽車充電電力價格；bgev表示電動汽車充電過程導(dǎo)致的電池損耗折算成本；socadd表示因考慮電動汽車所在位置地理、時間、季節(jié)因素影響而導(dǎo)致的汽車能耗；le、te、se分別表示地理因素、時間因素、季節(jié)因素能耗系數(shù)；socobj,user表示用戶輸入的或者聚合商根據(jù)用戶歷史數(shù)據(jù)得到的電動汽車電池期望荷電狀態(tài)；f1、f2、f3分別表示地理因素、時間因素、季節(jié)因素的系數(shù)函數(shù)；分別表示電動汽車所在位置的經(jīng)緯度、地形類型信息；ε1、ε2分別表示電動汽車充電具體時間、用戶時間類型信息；s1、s2分別表示季節(jié)、月份信息；socobj表示電動汽車電池實際充電目標荷電狀態(tài)；socmax和socmin分別表示電動汽車電池充電過程中的最大和最小荷電狀態(tài)值；pev和aev分別表示電動汽車電池充電功率和電池額定容量；pmax和pmin分別表示電動汽車電池最大和最小充電功率；socini表示電動汽車電池初始荷電狀態(tài)；qev表示電動汽車電池充電電量；δt表示電動汽車電池充電的時間間隔；soc(tend)表示充電結(jié)束時的電動汽車電池荷電狀態(tài)。

29、作為優(yōu)選的，步驟s2)中，根據(jù)汽車用戶歷史數(shù)據(jù)得出電動汽車充電參數(shù)的計算公式為：

30、socobj,user＝g1(sochis)；

31、tend＝g2(tend,his)；

32、式中，g1和g2分別表示基于用戶歷史數(shù)據(jù)得出電動汽車電池目標荷電狀態(tài)和充電終止時間函數(shù)；sochis表示電動汽車電池目標荷電狀態(tài)歷史數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與目前電動汽車所處時間、地理位置、季節(jié)、場所類型相似；tend,his表示電動汽車電池充電終止時間歷史數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與目前電動汽車所處時間、地理位置、季節(jié)、場所類型相似。

33、作為優(yōu)選的，步驟s3)中，當電動汽車或分布式可再生能源發(fā)電并入微電網(wǎng)后，當電能質(zhì)量參數(shù)在電動汽車充電過程中變化浮動超過預(yù)設(shè)的第一設(shè)定值時，則重新優(yōu)化電動汽車充電方案和電動汽車有功、無功功率分配方案；若否，則根據(jù)原有方案控制充電樁、分布式可再生能源發(fā)電整流、逆變設(shè)施。

34、作為優(yōu)選的，步驟s3)中，當電動汽車或和分布式可再生能源發(fā)電并入微電網(wǎng)后，微電網(wǎng)電能質(zhì)量變化浮動超過預(yù)設(shè)的第一設(shè)定值時，則對電動汽車充電方案、電動汽車有功、無功功率分配方案進行優(yōu)化；若否，則以消納微電網(wǎng)內(nèi)布式可再生能源發(fā)電功率和電動汽車充放電功率為目標進行功率分配。

35、作為優(yōu)選的，步驟s3)中，判斷微電網(wǎng)電能質(zhì)量是否超過預(yù)設(shè)的第一設(shè)定值的公式為：

36、

37、bth1＝bmax-bth1；

38、bth2＝bmin+bth2；

39、式中，b、bmax和bmin分別表示微電網(wǎng)電能質(zhì)量的當前值、可行范圍最大值和最小值；α1、α2、α3、α4、α5、α6、α7、α8、δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6、δ7、δ8均表示微電網(wǎng)當前電能質(zhì)量指標參數(shù)；β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7、β8、ρ1、ρ2、ρ3、ρ4、ρ5、ρ6、ρ7、ρ8均表示微電網(wǎng)最大電能質(zhì)量指標參數(shù)；γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6、γ7、γ8、σ1、σ2、σ3、σ4、σ5、σ6、σ7、σ8均表示微電網(wǎng)最小電能質(zhì)量指標參數(shù)；bth1和bth2均表示微電網(wǎng)電能質(zhì)量第一設(shè)定值；bth1和bth2分別表示微電網(wǎng)最大和最小電能質(zhì)量指標參數(shù)；h1、h2和h3分別表示微電網(wǎng)電壓偏差當前值、允許范圍內(nèi)最大偏差值和最小偏差值；l1、l2和l3分別表示微電網(wǎng)變壓器負載率當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值；m1、m2和m3分別表示微電網(wǎng)線路負載率當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值；n1、n2和n3分別表示微電網(wǎng)三相不平衡度當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值；u1、u2和u3分別表示微電網(wǎng)諧波污染當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值；w1、w2和w3分別表示微電網(wǎng)總電力負荷當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值；v1、v2和v3分別表示微電網(wǎng)電力負荷不平衡度當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值；z1、z2和z3分別表示微電網(wǎng)頻率當前值、允許范圍內(nèi)最大值和最小值。

40、作為優(yōu)選的，通過分配微電網(wǎng)內(nèi)有功、無功功率支撐微電網(wǎng)正常運行，所述微電網(wǎng)內(nèi)有功、無功功率匹配的公式為：

41、minaprice(t)；

42、

43、pev(t)＝pev-grid(t)+pev-ren(t)+pev-sto(t)

44、pev-grid(t)≤pev(t)

45、pev-ren(t)≤min(pev(t),pren(t))

46、pren(t)＝pwind(t)+psolar(t)

47、pev-sto(t)≤min(pev(t),psto(t))

48、pwind(t)+psolar(t)+psto(t)+pgrid(t)+pev(t)+pother(t)-pout(t)＝0

49、rwind(t)+rsolar(t)+rsto(t)+rgrid(t)+rev(t)+rother(t)＝0

50、

51、式中，aprice表示電動汽車充電電力價格；agrid表示電網(wǎng)電力價格；pev-grid、pev-ren和pev-sto分別表示電動汽車與電網(wǎng)、微電網(wǎng)內(nèi)可再生能源發(fā)電和儲能發(fā)電的匹配功率；aren和asto分別表示微電網(wǎng)內(nèi)可再生發(fā)電電力價格和儲能發(fā)電電力價格；pev為電動汽車電池充電功率；pwind、psolar、psto、pgrid和pother分別表示微電網(wǎng)內(nèi)風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能、電網(wǎng)和其他電力負荷輸出的有功功率；pout表示微電網(wǎng)內(nèi)棄風、棄光總功率；rev、rwind、rsolar、rsto、rgrid和rother分別表示微電網(wǎng)內(nèi)電動汽車、風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能、電網(wǎng)和其他電力負荷輸出的無功功率；θ1、θ2、θ3、θ4、θ5和θ6分別表示分布式風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能發(fā)電、電網(wǎng)輸電、電動汽車充電和其他電力負荷的有功功率與無功功率的可調(diào)系數(shù)。

52、作為優(yōu)選的，步驟s4)中，當所述的電動汽車相關(guān)信息在電動汽車充電過程中變化浮動超過預(yù)設(shè)的第二設(shè)定值時，則重新優(yōu)化電動汽車充電方案、有功、無功功率分配方案和分布式可再生能源功率分配方案；若否，則根據(jù)原有方案控制充電樁、分布式可再生能源發(fā)電整流、逆變設(shè)施。

53、作為優(yōu)選的，步驟s4)中，所述的電動汽車相關(guān)信息指實際電動汽車信息、實際整體電網(wǎng)信息、實際微電網(wǎng)信息與優(yōu)化過程中信息相差過大。

54、本發(fā)明的有益效果為：

55、1、本發(fā)明結(jié)合微電網(wǎng)內(nèi)電動汽車充電、分布式可再生能源并網(wǎng)對電能質(zhì)量的影響特點，根據(jù)電網(wǎng)、用戶等實時信息變動，通過優(yōu)化電動汽車充電方案和微電網(wǎng)內(nèi)分布式可再生能源發(fā)電的有功、無功功率分配方案，在滿足用戶駕駛需求和分布式可再生能源就地消納需求的同時維持微電網(wǎng)正常運行。