CN119482534A 一种电网调频优化方法、介质及程序产品 （中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司）

本发明公开了电动汽车与电网互动技术领个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界条动汽车聚合商与调频机组的协同调频运营优化2建立多入网状态的单体电动汽车模型，利用所述单体电动汽车模型模同时间段与电网的能量交换过程，确定单个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界条评估用户参与双向车网互动的心理承受能力差异，基于在全入网时段内评估电动汽车在激励电价下的时序模型确定电动汽车集群在与电网能量交互时的运行边根据所述电动汽车集群在与电网能量交互时的运行边界条件设定电动汽车聚合商调现电动汽车聚合商与调频机组的协同运行从而优化电网调单体电动汽车在时段,mal内与电网进行能量交换的充放电功率上、下限如下式所;所述多入网状态的单体电动汽车模型考虑了单体电动汽车的充电状态;3根据所述单体电动汽车的SOC在三种状态下的计算公式可得出单体电动汽车在时段;;对于响应于激励电价r进行放电的电动汽车，需要额外补偿其放电产生的电池损耗成;根据激励电价与用户响应度之间的关系，确定不同用户对激励电价变动的响应阈值，所述响应阈值包括用户在不同激励电价下的充电响应率上限"(rs)、充电响应率下限"(s)和放电响应率下限c"(s)；;;;4;为放电响应率下限截止响应价格。所述充电激励电价rs时，用户响应放电补贴机制的比例和响应充电激励机制的比考虑电动汽车响应充电激励机制，电动汽车聚合商可在电动汽车;考虑电动汽车响应放电补贴机制，电动汽车聚合商可在电动汽车;所述单体电动汽车在接入电网的同一时间段内只能进行充电或者放电5;所述单体电动汽车在接入电网的时间段内各时刻SOC受所述SOC和用户充电需求约束，在非入网时间段内所述单体电动汽车可参与调节电网频率的SOC为;根据单个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界条件和用户响应度建立电动汽车通过蒙特卡洛抽样生成单体电动汽车的充电起始SOC和充电时长，模拟电动汽车充放基于根据所述韦伯_费希纳定律建立的激励电价与用户响应度之间的关系，计算电动汽车用户的响应于充电激励的响应率er)和响应于放电补贴的响应率e重复上述过程，汇总单体电动汽车的能量和功率边界，得到电;6电动汽车集群在各个时段确定的充电计划能量及响应充电激励或者放电补;k时段内响应充电激励或者放电补贴的电动汽车的净功率；为电动汽车电动汽车聚合商通过控制电动汽车集群中的各辆电动汽车的充放电功率来响应调频;式中：p"")为电动汽车集群在k时段的功率上、下边界；;所述目标函数考虑的经济因素包括电动汽车聚合商的购电费用、电;;;7;差值以实时电价结算，(c)为针对双结算电力市场套利行为的不平衡处罚；;;;式中：ru(k)为k时段内的调频里程电价;放电补贴的电动汽车的净功率；rs8)为电动汽车聚合商在k时段发布的充电激励价格；合商给予响应于放电补贴参与放电的电动汽车用户的放电补贴费用，为电动汽车聚合商给予响应于充电激励参与充电的电动汽车用户的充电激励费用，为电动汽车集群给予电动汽车聚合商的充电费用；;8"x为动作，为开启动作，为其他状态；表示调频机组g在时刻t的开启动作，任意一台调频机组g在任意时间段t内处于开启状态，该调频机;";在任意时间段t内处于联机运行状态的调频机组可以被关停而不可以被开启；在任意;所有投入运行的调频机组在任意时间段t内发出的功率之和需要满足该时间段t内的;9行时实现权利要求1_8中任一项所述的电网调频优化方法处理器执行时实现权利要求1_8中任一项所述的电网调频优化方[0001]本发明涉及电动汽车与电网互动技术领域，特别是涉及一种电网调频优化方法、究未能精确刻画电动汽车用户的响应意愿，没有深度挖掘用户响应意愿与价格激励的关集群模型确定电动汽车集群在与电网能量交互时[0009]根据所述电动汽车集群在与电网能量交互时的运行边界条件设定电动汽车聚合激励电价与用户响应度之间的关系，以电动汽车聚合商与调频机组的最高综合收益为目[0011]单体电动汽车在时段lttwl内与电网进行能量交换的充放电功率上、下限如下[0013]式中：p,-lc)为第i辆电动汽车在t时刻与电网进行能量交换的功率上、下限；车所处响应模式的状态；CM为ChargingMode，表示电动汽车处于充电状态；IM为Idle[0021]根据所述单体电动汽车的SOC在三种状态下的计算公式可得出单体电动汽车在时；车响应于激励电价r进行充电时，将r=rs代入式中计算响应率er[0027]对于响应于激励电价r进行放电的电动汽车，需要额外补偿其放电产生的电池损耗成本，基于电池损耗成本及充电激励价格设定电动汽车聚合商给予的放电补贴价格is如下式所示：bs为放电补贴价格；rs为充电激励价格；为电动汽车在整个放电期值，所述响应阈值包括用户在不同激励电价下的充电响应率上限"(rs)、充电响应率下限*(rs)、放电响应率上限和放电响应率下限；补贴机制的比例和响应充电激励机制的比例2(r)均在其上下限范围内均匀分R]表示均匀分布。第i辆电动汽车的充电时段；为第i辆电动汽车响应充电激励机制的可调控时段；;[0049]所述单体电动汽车在接入电网的时间段内各时刻SOC受所述SOC电池荷电状态上、下限和用户充电需求约束，在非入网时间段内所述单体电动汽车可参与调节电网频率的;[0051]根据单个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界条件和用户响应度建立电动[0052]通过蒙特卡洛抽样生成单体电动汽车的充电起始SOC和充电时长，模拟电动汽车[0053]基于根据所述韦伯_费希纳定律建立的激励电价与用户响应度之间的关系，计算述单个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界，确定其在给定时段内的充放电功率上、;[0059]电动汽车集群在各个时段确定的充电计划能量及响应充电激励或者表示k时段内响应充电激励或者放电补贴的电动汽车的净功率；为电动汽车集群[0062]电动汽车聚合商通过控制电动汽车集群中的各辆电动汽车的充放电功率来响应调频信号的变化，电动汽车集群响应于充电激励或者放电补贴的的净功率在各个时机组运行费用；量的差值以实时电价结算，"e)为针对双结算电力市场套利行为的不平衡处罚；;或者放电补贴的电动汽车的净功率；为电动汽车聚合商在k时段发布的充电激励价车聚合商给予响应于放电补贴参与放电的电动汽车用户的放电补贴费用，为电动汽车聚合商给予响应于充电激励参与充电的电动汽车用户的充"[0093]在任意时间段t内处于联机运行状态的调频机组可以被关停而不可以被开启；在[0095]所有投入运行的调频机组在任意时间段t内发出的功率之和需要满足该时间段t该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述的电网调[0105]此外，本发明通过构建电动汽车聚合商与调频机组的协同调频运营优化目标函车聚合商与调频机组的高效协同运行。该优化方法提高了电网频率调节的精度和稳定性，集群模型确定电动汽车集群在与电网能量交互时[0120]根据所述电动汽车集群在与电网能量交互时的运行边界条件设定电动汽车聚合激励电价与用户响应度之间的关系，以电动汽车聚合商与调频机组的最高综合收益为目[0121]电动汽车聚合商负责协调大量电动汽车参与电网的调频。假设有数千辆电动汽[0122]调频机组指专门用于调节电网频率的发电设备或储能系统。当电网频率发生波[0126]当电动汽车向电网提供电力时，SOC的下限边界可以确保电池不会被放电得过[0127]在实际操作中，SOC边界会根据具体的电网需求和电池的实际情况进行动态调[0128]在本实施例中，单体电动汽车在时段lttwl内与电网进行能量交换的充放电功[0130]式中：p,-lc)为第i辆电动汽车在t时刻与电网进行能量交换的功率上、下限；[0138]根据单体电动汽车的SOC在三种状态下的计算公式可得出单体电动汽车在时段[0143]将韦伯费希纳定律应用于电动汽车用户对价格激励的响应，可以从电动汽车用户对激励电价变化的感知来解释，即电动汽车用户的行为决策与激励电价变动之间的关；车响应于激励电价r进行充电时，将r=rs代入式中计算响应率er[0146]对于响应于激励电价r进行放电的电动汽车，需要额外补偿其放电产生的电池损耗成本，基于电池损耗成本及充电激励价格设定电动汽车聚合商给予的放电补贴价格is如式所示：bs为放电补贴价格；rs为充电激励价格；为电动汽车在整个放电期值，所述响应阈值包括用户在不同激励电价下的充电响应率上限"(rs)、充电响应率下限*(rs)、放电响应率上限和放电响应率下限；别为充电激励价格与用户响应度上下限关系图和放电补贴价格与用户响应度上下限关系[0158]基于韦伯费希纳定律建立激励电价与用户响应度之间的关系，这种关系在电动[0159]在设定所述放电补贴价格is的比例和响应充电激励机制的比例2(r)均在其上下限范围内均匀分布，充电激R]表示均匀分布。者放电的时间段即为电动汽车聚合商可调控这些电动汽车用户参与电第i辆电动汽车的充电时段；为第i辆电动汽车响应充电激励机制的可调控时段；[0173]所述单体电动汽车在接入电网的时间段内各时刻SOC受所述SOC电池荷电状态上、下限和用户充电需求约束，在非入网时间段内所述单体电动汽车可参与调节电网频率的;[0175]根据单个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界条件和用户响应度建立电动[0176]通过蒙特卡洛抽样生成单体电动汽车的充电起始SOC和充电时长，以模拟电动汽[0177]SOC的初始状态根据电动汽车用户的习惯，假设其在进入充电站时电池电量处于[0178]基于根据所述韦伯_费希纳定律建立的激励电价与用户响应度之间的关系，计算述单个电动汽车在与电网能量交互时的运行边界，确定其在给定时段内的充放电功率上、[0185]电动汽车集群在各个时段确定的充电计划能量及响应充电激励或者汽车集群响应于充电激励或者放电补贴的的净功率在各个时段内受该时段功率运行机组运行费用；量的差值以实时电价结算，"e)为针对双结算电力市场套利行为的不平衡处罚；商和调频机组在k时段内的调频里程，即调频单元在k时段末响应调频信号的出力值与k时;段发布的电动汽车充电价格；为电动汽车聚合商给予响应于放电补贴参与放电的电动汽车用户的放电补贴费用，为电动汽车聚合商给予响应于充电激励参与充电的电动汽车用户的充电激励费用，为电动汽车"以被关停而不可以被开启；任意一台调频机组g在任意时间段t内处于脱离运行状态，即[0226]所有投入运行的调频机组在任意时间段t内发出的功率之和需要满足该时间段t未全部参与调频时的性能指标介于调频机组单独调频和全部电动汽车参与调频时电动汽与调频时电动汽车聚合商与调频机组联合调频时的各项性能指标参数如表[0235]本实施例中，设定调频机组由两台机组联合出力，各调频机组参数设定如表2所[0237]设定激励价格与综合调频收益的关系如图3所示，设定不同充电激励价格或者放时进行研究。为充