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申请/专利权人：华南理工大学

摘要：本发明公开了一种基于动态区域调度电价的电动汽车V2G调控方法，包括以下步骤：根据电动汽车出行行为模拟预测模型结果，获取电动汽车充放电需求时空分布特性；构建电动汽车充电需求模型；计及区域电网运行状态差异性和电动汽车入网情况，提出区域调度电价动态更新策略；考虑配电网运营商、电动汽车集成商和电动汽车用户多利益主体诉求，构建电动汽车充放电调控模型；设计配电网运营商、电动汽车集成商和电动汽车用户多主体成本效益分析方案，根据经济成本分析结果迭代寻优，实现电动汽车充放电优化调控。本发明电动汽车调控方法能够有效缩小区域电网负荷偏差，降低电动汽车集成商运行成本，减少电动汽车用户充电费用，提高系统运行安全性和经济性。

主权项：1.一种基于动态区域调度电价的电动汽车V2G调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据地块功能性质划分系统区域并结合电动汽车出行链结构，构建电动汽车出行行为模拟预测模型，获取电动汽车充放电需求时空分布特性；S2、根据调控时间自适应调整电动汽车电池荷电状态下限，构建电动汽车充电需求模型；S3、计及区域电网运行状态差异性和电动汽车入网情况，在电网峰谷分时电价的基础上，提出融合电网时空信息的区域调度电价动态更新策略；S4、对配电网运营商、电动汽车集成商和电动汽车用户各利益主体优化目标进行归一化处理，并采用加权系数法线性加权得到电动汽车充放电调控模型的综合优化目标函数，构建考虑配电网运营商、电动汽车集成商和电动汽车用户多利益主体的电动汽车充放电调控模型；S5、考虑分析配电网运营商参与调控后的成本及效益，分析比较电动汽车集成商参与调控前后的售卖电价及电动汽车用户参与调控前后的充电成本，构建电网运营商、电动汽车集成商和电动汽车用户多利益主体的经济成本效益分析模型，根据经济成本分析结果迭代寻优，实现电动汽车充放电优化调控；S1包括如下步骤：S11、将电动汽车出行链结构分为时间链和空间链两个部分，时间链描述用户出行的时间分布情况，包括首次出行时间、行驶时长、到达时间、离开时间时间变量信息，空间链描述用户出行的空间转移情况，包括出行目的、出行距离、出行顺序空间信息；S12、根据系统区域范围内地块功能性质的差异，将系统区域划分成办公区、商业区和住宅区，单辆电动汽车根据自身出行需求、出行活动数量及其不同功能区之间的出行顺序确定出行链结构，并结合蒙特卡洛马尔可夫方法，生成单辆电动汽车的出行行为模拟预测模型；S2中，为保障用户提前取车时电动汽车具有一定保底电量，通过以下公式计算单辆电动汽车的充电需求： 式中，SOCn,i,t为区域i在t时刻第n辆电动汽车的荷电状态，和分别为区域i在t时刻第n辆电动汽车的充电功率及放电功率，其中，住宅区和办公区为慢充慢放，商业区为快充快放，ηch和ηdisc分别为电动汽车充电及放电效率，E为单辆电动汽车电池容量，SOCEn,i为区域i第n辆电动汽车离网最小期望荷电状态，和分别为第n辆电动汽车电池荷电状态上限及下限，为第n辆电动汽车电池荷电状态基础下限，Tn,in和Tn,out分别为第n辆电动汽车并网时刻及离网时刻，λn为荷电状态保底下限增长系数，Δt为调控时间间隔；S3中，在电网峰谷分时电价的基础上，通过以下公式计算电动汽车放电激励调度电价： 其中 式中，为区域i在t时刻的电动汽车V2G放电激励电价，为V2G放电激励系数，vbcomp为V2G基础放电激励电价，和分别为电网削峰系数及电动汽车集成商激励系数，rid为区域i的放电激励调度电价调节系数，Piavb为区域i的基础有功负荷平均值，为电动汽车集成商充电桩利用率，和分别为电动汽车集成商充电桩利用率范围，为区域i电动汽车集成商的充电桩数量，为区域i在t时刻的基础有功负荷，T为调控周期，Ni,t为区域i在t时刻接入电网的电动汽车数量；S3中，在电网峰谷分时电价的基础上，通过以下公式计算电动汽车充电服务费： 其中 式中，为区域i在t时刻的电动汽车充电服务费，为充电服务费调整系数，vbserv为基础充电服务费，ric为区域i的充电服务费调节系数，为电动汽车集成商调整系数，为电网削峰填谷系数，和分别为电动汽车集成商充电桩利用率范围，PiLmax和PiLmin分别为区域i的电网基础有功负荷最大值及最小值；S3中，通过以下公式表述电动汽车区域调度电价策略的电价约束： 式中，和分别为区域i在t时刻的电动汽车充电电价上限及下限，和分别为区域i在t时刻的电动汽车放电电价上限及下限；和分别为电动汽车充电价及放电价；为区域i在t时刻的电网电价；S4中，电动汽车充放电调控模型的综合优化目标函数为： 式中，ω1、ω2、ω3分别为配电网运营商、电动汽车集成商和电动汽车用户优化目标的权重系数，CB为电池置换成本，Ln为电动汽车电池寿命，为区域i在t时刻第n辆电动汽车的充电电价；配电网运营商主体优化目标为最小化负荷偏差，其中 式中，I为功能区域数量，对应I个电动汽车集成商，为区域i在t时刻的电动汽车总充放电功率，为区域i在t时刻的第n辆电动汽车充放电功率，Piav为区域i的平均有功负荷；电动汽车集成商主体优化目标为最小化运行成本，其中 式中，和分别为电动汽车集成商购电成本、激励成本及备用收益，γi为区域电动汽车集成商给予电动汽车用户参与V2G和备用服务的激励力度，为电动汽车提供旋转备用服务电价，和分别电动汽车为第n辆电动汽车在t时刻提供的上备用功率及下备用功率；电动汽车用户主体优化目标为最小化充放电成本，其中 式中，CF100为标准最大循环次数，为实际等效循环次数，Dn,i,t为t时刻区域i第n辆电动汽车的循环电量，kp为范围在0.8至2.1的常数；S4中，通过以下公式表述电动汽车充放电约束： 通过以下公式表述电动汽车上下备用能力约束： 通过以下公式表述配电变压器容量约束： 式中，和分别为t时刻区域i第n辆电动汽车的最大充电功率及最小充电功率，和分别为t时刻区域i第n辆电动汽车的最大放电功率及最小放电功率，和分别表示第n辆电动汽车的充电标识及放电标识，和为0-1变量，Pitr,max为区域i变压器最大有功容量；S5中，通过以下公式考虑分析配电网运营商参与调控后的经济成本效益： 式中，Rg、Bg和Cg分别为配电网运营商纯利润、效益及成本，ck为配电网运营商变压器、输电线路及其配套电力设备的单位平均造价，ρk为高峰放电时段平均上网电价，dk为电动汽车每年总放电天数，K为经济效益评估年限，αk为第k年的现值系数；通过以下公式分析比较电动汽车集成商参与调控前后的经济成本效益： 式中，Tils为区域i配电网运营商出现削峰需求的总时间；通过以下公式分析比较电动汽车用户参与调控前后的经济成本效益： 式中，N为系统总电动汽车数量，为第n辆电动汽车调控前充电成本，即单辆电动汽车无序充电成本。

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