本發(fā)明專利技術(shù)提供一種基于可行域的電動汽車輔助調(diào)頻控制方法，包括：設置用戶需求參數(shù)；識別電動汽車充放電控制參數(shù)；計算初始充電功率；識別電力系統(tǒng)實時頻率f，通過與目標值進行比較，獲得系統(tǒng)實時頻率偏差Δf；構(gòu)建充放電可行域，確定電動汽車充放電曲線位置；獲取充放電功率P。該方法以電力系統(tǒng)的頻率信號為輸入信號，協(xié)同傳統(tǒng)調(diào)頻方式參與電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)；最大限度利用電動汽車參與系統(tǒng)需求側(cè)響應，從而有效提升區(qū)域功率供需動態(tài)平衡能力。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供，包括：設置用戶需求參數(shù)；識別電動汽車充放電控制參數(shù)；計算初始充電功率；識別電力系統(tǒng)實時頻率f，通過與目標值進行比較，獲得系統(tǒng)實時頻率偏差Δf；構(gòu)建充放電可行域，確定電動汽車充放電曲線位置；獲取充放電功率P。該方法以電力系統(tǒng)的頻率信號為輸入信號，協(xié)同傳統(tǒng)調(diào)頻方式參與電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)；最大限度利用電動汽車參與系統(tǒng)需求側(cè)響應，從而有效提升區(qū)域功率供需動態(tài)平衡能力?！緦＠f明】-種基于可行域的電動汽車輔助調(diào)頻控制方法
本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)需求響應精細化控制
，尤其設及一種基于可行域的 電動汽車輔助調(diào)頻控制方法。
技術(shù)介紹
可再生能源發(fā)電的規(guī)模不斷擴大，為電力系統(tǒng)提供了大量的清潔能源，緩解了環(huán) 境壓力，促進了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。然而，從電力系統(tǒng)的供需平衡的角度，可再生能源 具有間歇性的特點，大規(guī)?？稍偕茉吹牟⒕W(wǎng)給電力系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來了巨大的挑戰(zhàn)。可再 生能源的不穩(wěn)定性既會增加系統(tǒng)的備用容量，增大了系統(tǒng)的運行成本，同時也會對電能質(zhì) 量產(chǎn)生很大的負面影響，如電網(wǎng)供電供需平衡更加困難，即頻率更加難W維持穩(wěn)定。 傳統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻手段配合儲能系統(tǒng)，是目前常用的調(diào)節(jié)方法。儲能裝置在風電場 和光伏發(fā)電系統(tǒng)都得到了廣泛的應用，是新能源發(fā)電必須配備的輔助調(diào)節(jié)手段，也起到了 一定的效果。然而，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)手段不能有效地應對可再生能源并網(wǎng)帶來的系統(tǒng)運行不穩(wěn) 定問題，而儲能裝置成本高、容量小的問題又在現(xiàn)階段難W解決。因此，為確?？稍偕茉?并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，就必須有更加靈活有效的頻率控制手段。 大規(guī)模電動汽車的并網(wǎng)既是挑戰(zhàn)也是機遇。一方面，電動汽車充電具有隨機性，運 種無序充電行為可能會產(chǎn)生新的負荷高峰，甚至與已有負荷高峰重合，設想數(shù)W百萬計的 電動汽車在結(jié)束一天的行程后，恰好在晚負荷高峰期幾乎同時開始充電，將會對系統(tǒng)形成 明顯的沖擊;另一方面，隨著電力電子和控制技術(shù)的發(fā)展，電動汽車在vehicle-to-grid(中 文全稱）(V2G)環(huán)境下可看成是一種移動分布式儲能系統(tǒng)，在需要時通過電力電子接口實現(xiàn) 向系統(tǒng)的快速充放電，輔助系統(tǒng)優(yōu)化運行，是一種維護系統(tǒng)穩(wěn)定運行的潛在可控資源，特別 適合參與大規(guī)模間歇性新能源并網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)的快時間尺度動態(tài)調(diào)頻。 分散式控制策略是指電動汽車單體依據(jù)電網(wǎng)發(fā)布的頻率、電價等信號進行充放電 自管理，為電網(wǎng)提供輔助調(diào)頻服務。分散式控制策略的優(yōu)勢在于免去了復雜的優(yōu)化過程，響 應速度快且投資成本低，適合于快速的電力系統(tǒng)動態(tài)調(diào)頻。 在已有的國內(nèi)外研究成果當中，電動汽車頻率控制策略分為集中式控制策略和分 散式控制策略。集中式控制策略是通過引入中間管理機構(gòu)(如能效電廠等)將地理上分散的 電動汽車組建為集群，并按照電網(wǎng)的需求進行統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)度管理，W實現(xiàn)整體控制效果最 優(yōu)，其缺點在于不能充分考慮用戶差異化需求，同時需要依托于復雜的通信系統(tǒng)，響應速度 較慢，投資成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了彌補上述缺陷，本專利技術(shù)提出， 有效利用需求側(cè)電動汽車負荷的儲能潛力為區(qū)域電力系統(tǒng)提供動態(tài)供需平衡與調(diào)頻服務， 從而提升區(qū)域功率供需動態(tài)平衡能力。[000引本專利技術(shù)是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的： -種基于可行域的電動汽車輔助調(diào)頻控制方法，所述方法包括： (1)設置用戶需求參數(shù)； (2)識別電動汽車充放電控制參數(shù)； (3)計算初始充電功率； (4)識別電力系統(tǒng)實時頻率f，通過與目標值進行比較，獲得系統(tǒng)實時頻率偏差A f; (5)構(gòu)建充放電可行域，確定電動汽車充放電曲線位置； (6)獲取充放電功率P。 優(yōu)選的，所述步驟（1)中，設置用戶需求參數(shù)，包括設置電動汽車充電初始時間ts、 電動汽車預計出行時間te，和電動汽車充電目標值SoCtarget; W及， 設置W防止過度放電為目標的最小荷電狀態(tài)SoCmin,設置W防止過度充電為目標 的最大荷電狀態(tài)SoCmax。 優(yōu)選的，所述步驟(2)中，電動汽車充放電控制參數(shù)，包括車載電池實時荷電狀態(tài) SoC(t);車載電池可接受最大充電功率Pmax和車載電池容量E。 優(yōu)選的，所述巧驟(3)中，計算初始充電功率Po的表達式如下式所示： 優(yōu)選的，所述步驟(5)中，構(gòu)建充放電可行域的方法包括： 從步驟(2)和(3)中獲得參數(shù)*3，*6,5〇^1。，5〇山3、，口。3、構(gòu)建電動汽車充放電可行域； 該可行域利用直角坐標系進行描述;其中，橫軸為時間，縱軸為車載電池 SoC值;該直角坐標 系下，通過充放電曲線描述電動汽車SoC值隨時間變化情況，判斷是否已到達預設充電時 間，若未到達，則返回步驟(4);若到達，則充電結(jié)束。 進一步地，所述充放電可行域由上邊界、下邊界、左邊界、右邊界和強制充電邊界 五個邊界圍成;其中， 上邊界描述如式（1)所示： SoC = SoCmax (1) 下邊界描述如式(2)所示： SoC = SoCmin (2) 左邊界描述如式(3)所示： t = ts (3) 右邊界描述如式(4)所示： t = te (4) 端制布由巧巧描冰加立化）所示；綺.； 根據(jù)式（1)-式(5)確定充放電曲線位置包括:若當前t時刻滿足5〇(：(*) = 5〇山3、，貝。 充放電曲線位于上邊界;若當前t時刻滿足So(Xt) = SoCmin,則充放電曲線位于下邊界;若當 前t時刻滿足剛充放電曲線位于強制充電邊界;若W上均不 滿足，則充放電曲線位于充放電可行域內(nèi)。 進一步地，所述步驟(6)充放電功率P的獲取過程包括： 首先，設置控制死區(qū) W及k+和k-數(shù)值;其中，k+為系統(tǒng)頻率增加時用 戶增加充電功率的參與度，k-為系統(tǒng)頻率降低時用戶減少充電功率或增大反供電功率的參 與度;-A fdb和A fdb分別為系統(tǒng)實時頻率偏差的下限值和上限值； 若系統(tǒng)實時頻率偏差 A f e ，則P = Po;若 A f〉A fdb，則P = Po+k+ X A f ;若P〉Pmax，現(xiàn)Jp = Pmax ;若 A f < A f 化，貝化=Po+k- X A f ;，現(xiàn)Jp = Pmin ;其中，Po、Pmax和 Pmin分別為車載電池的初始充電功率、可接受最大充和最小充電功率Pmin; 其次，根據(jù)上邊界、下邊界、強制充電邊界約束對P進行修正;若充放電曲線位于上 邊界且P〉〇，則將P置0;若充放電曲線位于下邊界且P<〇，則將P置0;若充放電曲線位于強制 充電邊界，則設定P = PmaXD 與現(xiàn)有技術(shù)比，本專利技術(shù)達到的有益效果是： 本專利技術(shù)提出，該方法能夠在電動汽 車?？繒r間段內(nèi)，最大限度利用電動汽車參與系統(tǒng)需求側(cè)響應。 在電動汽車將逐步取代傳統(tǒng)的燃油汽車成為未來的發(fā)展趨勢的情況下，利用電動 汽車為電力系統(tǒng)提供輔助調(diào)頻服務，在原有電動汽車充電模型基礎上裝有可控參與度的電 力系統(tǒng)輔助頻率控制器;該控制器內(nèi)部采用分散控制策略，節(jié)約了集中控制充電站的建設 成本，同時僅采集系統(tǒng)頻率信號作為輸入信號，無需通信系統(tǒng)的支持。 根據(jù)電網(wǎng)功率需求，控制電池充放電。在控制過程中，引入強制充電邊界，保證電 動汽車出行時刻電池電量滿足用戶出行需求、電池保養(yǎng)需求和充電需求;在參與系統(tǒng)頻率 響應的同時，充分考慮電動汽車車主的用車需求，避免傳統(tǒng)頻率控制過程中易出現(xiàn)的系統(tǒng) "二次擾動"問題。 -方面，電動汽車的無序充電本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種基于可行域的電動汽車輔助調(diào)頻控制方法，其特征在于，所述方法包括：(1)設置用戶需求參數(shù)；(2)識別電動汽車充放電控制參數(shù)；(3)計算初始充電功率；(4)識別電力系統(tǒng)實時頻率f，通過與目標值進行比較，獲得系統(tǒng)實時頻率偏差Δf；(5)構(gòu)建充放電可行域，確定電動汽車充放電曲線位置；(6)獲取充放電功率P。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王曉輝，陳乃仕，葛賢軍，蒲天驕，于建成，屈富敏，穆云飛，吳磊，王旭東，
申請(專利權(quán))人：中國電力科學研究院，國家電網(wǎng)公司，國網(wǎng)天津市電力公司，天津大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。