计及电量电价弹性的主动配电网多时间尺度优化调度

梁一宁,邓长虹,谭一津,陈亚红,夏一沛,梁效文

(武汉大学电气工程学院,湖北省武汉市430072)

摘要:电动汽车二可再生能源和储能的接入对配电网运行带来了新的挑战,若调度方法和模型制定

不当,将影响到配电网的经济性和可靠性,以及电动车主参与调度的积极性三为此,提出了一种主动配电网多时间尺度优化调度方法三首先,在日前阶段构造了基于电量电价弹性的电动汽车充电模型,建立了一种主动配电网日前经济调度模型三然后,在实时阶段通过储能和电动汽车降低可再生能源预测误差对系统的影响三该方法在研究电量电价弹性对电动汽车充电影响机理的基础上,基于不同时间尺度可再生能源预测数据,决策电动汽车二储能和柔性负荷的调用三仿真结果表明,所提方法降低了配电网购电和电动汽车充电费用,减弱了可再生能源预测误差对配电网的影响,优化了负荷特性三

关键词:电动汽车;可再生能源;电力市场;主动配电网;优化调度

收稿日期:2017-09-25;修回日期:2018-01-15三

上网日期:2018-04-03三

国家重点研发计划资助项目(2017YFB0903700,

2017YFB0903705)三0一引言

随着环境的恶化和电池等技术的不断发展,电动汽车和可再生能源越来越受到各国的重视和发展[1-3]

三但大量电动汽车二可再生能源接入配电网,将对现有配电网造成广泛的影响,如降低配电网的

经济性,增大负荷峰谷差二节点电压偏移和网损[4-5]

,进而影响配电网的供电可靠性等三因此,兼容电动

汽车二可再生能源发电的主动配电网技术应运而

生[6-7]

三而如何对主动配电网内大量电动汽车二储能二柔性负荷和可再生能源进行有效的调度,以平滑

负荷曲线二减小配电网运行成本,并有效参与到当前电力市场中,成为亟待解决的问题三在含可再生能源二储能和电动汽车的配电网优化调度方面,国内外专家学者开展了大量的研究工作三文献[8]提出了一种主动管理电动汽车充电的调度方法,从而达到减少配电网损耗二节点电压偏移和负荷峰谷差的目的三文献[9]

提出了一种含电动汽车不同节点随机充电的配电网调度方法三该方法在兼顾配电网安全性二经济性的同时,最大限度地满足电动汽车的电量需求,并减少电池的退化成本三文献[10-11]针对可再生能源出力随机性和波动性的问题,基于模型预测技术,提出了一种含可再生能

源的主动配电网多时间尺度优化调度策略三文

献[12]针对风电二光伏二储能和柔性负荷的接入,对主动配电网带来的问题,提出了一种多源协调调度的总体框架三随着电力市场化改革加快进行,电价

在主动配电网中的调节作用越来越明显[

13]

三文献[14]

在电力市场环境下,建立了一种负荷和峰谷电价协调的数学模型三文献[15]在基于分时电价模型和电量电价弹性矩阵的基础上,研究了电价引导用户柔性负荷功率的模型,从而改善了主动配电网的供电可靠性三

此外,部分学者还提出了含可再生能源的微电网多时间尺度优化调度方法三文献[16]在日前和实时调度阶段分别结合光伏和负荷的短期和超短期预测数据,提出了一种含储能和可再生能源的微电网多时间尺度优化调度方法三

上述文献对本领域研究奠定了坚实的基础三然而还存在以下不足:①在电力市场环境下,对配电网中电动汽车充电负荷的引导不足;②在优化模型方

面,现有研究对配电网中可调度资源挖掘不够充分,

导致策略制定者和执行者之间存在一定偏差;③基于现有手段,可再生能源预测存在一定偏差,在配电网层面,现有方法在多个时间尺度上,协调电动汽车二储能和可再生能源的研究不足三针对上述问题,在深入分析电量电价对弹性负荷引导的基础上,制定了电价引导电动汽车充电的模型,并进一步提出了一种主动配电网多时间尺度优化调度方法三该方法基于可再生能源短期和超短

4Vol.42No.12June 25,2018

DOI :10.7500/AEPS20170925005

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