PDF《考虑用户因素的电动汽车有序充放电控制策略》

文献[9]采用集中式和分布 式相结合的电动汽车充电控制策略,以消除规模化 电动汽车充电带来的不利影响.另一类是通过控制 充电电价引导用户的充电行为的方法.目前北京、 深圳等城市已经率先制定了电动汽车分时充电电价 的方案[10] , 但是文献[11]认为简单的分时电价引导, -

130 - 电力系统保护与控制 将会导致将原有的负荷高峰转移到谷值时段,出现 另外一个负荷峰值,依然会影响电网的正常运行. 文献[12]建立了以电网削峰填谷为目标、动态分时 电价作为引导手段的电动汽车有序充电控制策略;

文献[13]提出了电动汽车充电分时电价时段划分的 方法,并以用户充电费用最低和电池起始充电时间 最早为目标函数的有序充电策略.

2015 年国家发改委颁布了

9 号文件 《关于进一 步深化电力体制改革的若干意见》[14] ,在市场开放 的背景下,为了具有较强的竞争力,运营商须在考 虑用户的响应前提下,采取一定的有序充电控制策 略并获取较大的利益.同时还可利用V2G (Vehicle-to-Grid)技术使电动汽车提供电网的反向供 电、调节节点电压、改善三相不平衡等功能,用户 获得相应的效益[15] ;

文献[16]对电动汽车提供备用 服务进行了分析,电动汽车提供电网的备用服务具 有响应速度快、经济性好和可靠度高的优点,但是 同时存在着用户违约的风险. 本文将电动汽车分为常规充电和参与反向供电 两类, 由用户主动响应是否参与 V2G 反向供电. 为 了避免参与反向供电的用户违约,提出了计及用户 历史信用指标、车辆 可利用小时数 的综合评判 标准,以用户的综合指标最大化、运营商获利最大 化为目标函数,以电网的最大负荷限制、电动汽车 的充电参数为约束条件建立优化模型,求解模型得 到充放电控制的结果.利用蒙特卡洛法对电动汽车 进行状态模拟, 通过粒子群算法(PSO)进行仿真, 结 果表明,考虑用户因素的电动汽车有序充放电策略 不仅能够满足在电网功率限制下完成电动汽车的充 电需求,并且还能完成削峰填谷,使运营商获得额 外的收益,用户的充电费用降低.

1 运营商的运转模式 运营商具有管辖区域内充电站、公用充电桩的 运营权,电网通过这些充电设备向电动汽车输送电 能,运营商收取相应的服务费以赚取效益.同时, 运营商还需要满足用户的充电需求[17] . 在电动汽车数量足够多时,控制中心可以通过 V2G 技术使电动汽车向电网反向供电, 提供电网的 因负荷预测误差和负荷备用需要的容量.此时电网 向运营商支付反向供电费用,运营商再向用户支付 参与 V2G 反向供电收益, 运营商获取一定的收益差 值.图1为运营商的运营模式. 图1运营商的运营模式 Fig.

1 Operating model of operator

2 考虑用户因素的电动汽车有序充放电策略 为保证电动汽车提供可靠稳定的反向供电,本 文提出了考虑用户因素的电动汽车有序充放电策 略.由用户主动申请参与反向供电,在申请的容量 超过所需的容量时, 利用提出的用户历史信用指标、 电动汽车可用时段数等用户指标考察,优先选择综 合指标高者参与反向供电. 在分析电动汽车(电动私家车)的充电规律及电 网(住宅区)的负荷特性基础上,本文制定了通过价 格引导电动汽车通过 V2G 提供反向供电的有序充 放电控制策略,该策略的控制步骤如下所述. 1) 确定控制时段 电动汽车群需具有足够的容量时,才被允许参 与反向供电. 电动汽车用户日常出行规律呈正态分布[8] ,在 返程电动汽车达到一定数量时开始提供反向供电, 运营商开始执行有序充放电控制策略,并在一定数 量电动汽车离开后,结束该控制策略.根据正态分 布参数计算得到控制时段,设某区域电动汽车返程 时间的概率函数为 g(x).