申请/专利权人：南京邮电大学

申请日：2024-04-29

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118100180B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;G06Q10/0631;G06Q50/06;B60L53/64;B60L53/63;B60L55/00;H02J3/32;H02J3/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本发明属于电网调度技术领域，公开了一种考虑调控潜力评估的电动汽车充放电低碳调度方法，针对火电机组，建立阶梯奖惩式碳价‑碳排放量互动模型；从可调度空间与可调度效益出发评估电动汽车参与电网调度的调控潜力，采用熵权法得到电动汽车调控潜力评估总指标，进行电动汽车分群；基于韦伯‑费希纳定律，建立电动汽车可调度容量评估模型；考虑各主体利益，建立计及风电消纳的新型电力系统低碳优化调度方法；采用NSGA‑III算法进行求解，得到各时段电动汽车集群的最优出力计划与动态电价。本发明建立的低碳调度方法合理考虑新型电力系统中各主体的利益，有利于在提高电动汽车调度的效率与准确性的同时减少碳排放。

主权项：1.一种考虑调控潜力评估的电动汽车充放电低碳调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、针对火电机组，采用基准线法确定碳排放配额，设置多个正负碳交易区间，建立阶梯奖惩式碳价-碳排放量互动模型；具体为：定义火电机组h的单位时段平均无偿碳排放配额为： ，式中：为火电机组h的单位发电量碳排放配额；为t时段火电机组h的有功出力；T为一个调度周期内的调度时段个数；为一个调度时段的时长；t时段火电机组h的实际碳排放量为： ，式中：为火电机组的出力排碳常数，表示机组每进行单位千瓦时电的出力平均产生的碳排放量；设定碳交易机制为：若火电机组的实际碳排放量小于无偿碳配额，则通过碳交易市场出售多余的碳排放额，以获取额外收益；反之，若实际排放量超过无偿碳配额，则火电机组的发电商需在碳交易市场购买来自其他有盈余机组的碳排放量，以满足火电机组的预设出力计划；构建阶梯奖惩式碳价-碳排放量互动模型，设置2个负区间与3个正区间分别用于机组出售盈余碳排放量与购买所需碳排放量；定义t时段火电机组h的碳交易成本为： ， ，式中：为盈余奖励系数；为碳交易基准价格；为负区间长度；为正区间长度；为碳交易成本增长率；为t时段火电机组h的碳排放量交易额；S2、从可调度空间与可调度效益两方面评估电动汽车参与电网调度的调控潜力，采用熵权法得到电动汽车调控潜力评估总指标；根据所述评估总指标，对电动汽车充放电场景分别划分优先调度集群；具体为：S2-1、电动汽车i的充电所需时长与停留时间的表达式如下： ， ，式中：SOCaim,i为电动汽车i的目标荷电状态值；SOC0,i为电动汽车i的起始荷电状态值；Ei为电动汽车i的电池容量；Pc为电动汽车的充电功率；η为电动汽车的充电效率；tdep,i为电动汽车i的预计离开时段；tarr,i为电动汽车i的到达时段；从可调度空间角度出发，对电动汽车参与电网调度能力进行评估；针对充电场景，定义电动汽车i的充电可调度能力评估指标为： ， ， ， ，式中：为电动汽车i的充电可调度能力因子，为电动汽车i的基础负荷影响因子，SOCmin是电动汽车荷电状态的最小值，t是电动汽车i接入电网的时段，是时段t中在网电动汽车的总数，为电动汽车i在网时段内的基础负荷的平均值，是时段t的基础负荷；电动汽车i的放电可调度能力评估指标定义为： ， ，式中：σdv,i为电动汽车i的放电可调度能力因子，SOCmax是电动汽车的荷电状态的最大值；从可调度效益角度出发，对电动汽车参与电网调度能力进行评估；定义电动汽车i的可调度效益评估指标σe,i为： ，式中：Pbase是基础负荷在各时段值的集合；S2-2、基于电动汽车调控潜力评估，采用熵权法将充放电可调度能力评估指标与可调度效益评估指标结合，得到充放电调控潜力评估总指标，具体为：首先采用归一化方法，将充电与放电两种场景下各自所属的两个评估指标的原始数据进行数据标准化；考虑到所有指标均为正向指标，标准化公式为： ，式中：为电动汽车k在第i个场景下第j个评估指标下标准化后的指标数据值，为电动汽车k在第i个场景下第j个评估指标下标准化前的指标原始数据值，为所有在网电动汽车在第i个场景下第j个评估指标下的指标原始数据值的集合；以上指标中，代表充电场景，代表放电场景；其次，计算不同场景下各指标的信息熵，信息熵越小代表区分度越高，即说明此评估指标越重要；设电动汽车k在第i个场景下第j个评估指标的信息熵为，其表达式为： ， ，式中：为电动汽车k在第i个场景下第j个评估指标的值在该评估指标列的占比，n为此时在网电动汽车的总数量；最后，设电动汽车k在第i个场景下第j个评估指标的权值为： ，电动汽车k的充放电调控潜力评估总指标为： ， ，式中：和分别为电动汽车k的充电调控潜力评估总指标与放电调控潜力评估总指标，、、、分别为通过熵权法得到的电动汽车k在充电可调度空间、充电可调度效益、放电可调度空间、放电可调度效益四种评估指标上的权值；和越大，表明该电动汽车的充电调控潜力与放电调控潜力越强；S2-3、基于充放电调控潜力评估总指标，将每时段入网的电动汽车进行分群，以集群为单位进行电动汽车的调度；针对充电场景，电动汽车k的充电阈值指数满足： ，式中：为所有在网电动汽车的充电调控潜力评估总指标的集合；根据电网实际需求，设定阈值指数标准线与，满足： ，式中：为阈值标准线，当电动汽车k的充电阈值指数满足时，将电动汽车k划归主要调度集群；当电动汽车k的充电阈值指数满足时，将电动汽车k划归为次要调度集群；当电动汽车k的充电阈值指数满足时，将电动汽车k划归不可调度集群；主要调度集群具有相比于次要调度集群更低的充电电价与更高的放电电价；针对放电场景，将所有在网电动汽车划分为主要调度集群、次要调度集群与不可调度集群；由此完成电动汽车集群的划分；S3、考虑荷电状态与电价对电动汽车的充放电用户响应度的影响，基于韦伯-费希纳定律建立电动汽车可调度容量评估模型，根据电网实际情况制定调度计划；S4、考虑电网、电动汽车与火电机组发电商三方情况，建立考虑电动汽车调控潜力评估的新型电力系统低碳优化调度模型；S5、采用NSGA-III算法对新型电力系统低碳优化调度模型进行求解，得到每时段各电动汽车集群的最优出力计划与动态电价。

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百度查询： 南京邮电大学 一种考虑调控潜力评估的电动汽车充放电低碳调度方法

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