PDF《考虑大量 EV 接入的电 — 气—热多能耦合系统协同优化调度》

考虑大量 E V接入的电―气―热多能耦合系统协同优化调度 潘振宁1,

2 ,王克英1,

2 ,瞿凯平1,

2 ,余涛1,

2 ,王德志1,

2 ,张孝顺1,

2 ( 1.

华南理工大学电力学院,广东省广州市

5 1

0 6

4 0;

2. 广东省绿色能源技术重点实验室,华南理工大学,广东省广州市

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4 0 ) 摘要:随着能源互联网的发展, 在未来多能源网络将深度耦合的大背景下, 传统的电网调度模式已 不能够满足对多能源系统协同优化的要求, 电动汽车的大量推广也给制定更合理的调度策略, 支撑 多能源系统运行带来了新的挑战和机遇.基于上述背景, 文中考虑电网潮流、 天然气网潮流、 能源 中心供能和电动汽车出行及充电需求等约束, 利用模糊理论处理电动汽车总体需求及风电出力的 不确定性, 以全系统供能成本和污染物排放最小为目标, 建立了计及大量电动汽车接入下的多能源 系统协同调度模型, 并采用内点法进行求解.最后, 以典型的1 1节点多能源系统为算例, 分析了电 动汽车不同充放电模式和不同能源中心结构下的调度策略及效益, 并比较了不同接入车数与不同 置信水平下的调度结果, 验证了电动汽车参与多能源系统的协同调度能够提升系统运行的经济性. 关键词:多能源系统;

能源中心;

电动汽车;

协同调度 收稿日期:

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修回日期:

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3 0. 上网日期:

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0 3. 国家自然科学基金资助项目(

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7 0

7 8 ) .

0 引言 经济的高速发展在给人类生活带来巨大改变的 同时, 也引发了能源枯竭、 环境污染等问题.能源互 联网是融合了电力、 天然气、 交通等网络形成的复杂 系统, 其概念和理论的提出颠覆了传统以单一能源 系统为主的调度模式, 为实现资源的高效利用和保 证能源供应安全提供了重要保障[

1 ] . 能源互联网的核心和亟待解决的问题是如何有 效实现多能源系统的协调运行, 国内外已对此进行 了大量 研究. 文献[2] 给出了能源中心(energyhub,EH) 的基本架构并建立了能源中心的通用模 型.文献[

3 ] 分析了当前对多能源系统的研究现状 和进展, 指出多能源系统的发 展趋势与关键技术. 文献[

4 ] 建立了考虑风电出力不确定性的多能源系 统在线鲁棒性经济调度模型.文献[ 5] 研究了孤岛 下多能源系统的最优需求响应问题.文献[ 6] 分析 了多能源系统下, 能源中心间的竞争博弈策略.文献[

7 ] 建立了含电转气( p o w e rt og a s , P

2 G) 的多能 源系统模型, 并分析了多能源系统对于提升风电消 纳能力的效益.文献[ 8] 研究了电―气互 联系统的 概率最优潮流问题.大量研究都验证了多能源系统 的协同调度在改善系统运行效益方面具有传统调度 模型不可比拟的优势. 电动汽车( e l e c t r i cv e h i c l e , E V) 相比于传统汽 车, 在保护环境、 缓解能源危机等方面具有巨大优 势, 结合电动汽车入网( v e h i c l et og r i d , V

2 G) 技术, 必将对电网运行带来深刻影响[

9 ] .已有大量文献在 E V 参与经济调度[

1 0] 、 调频[

1 1] 、 新能源协同优化方 面[

1 2] 做了研究, 但目前对于 E V 参与多能源系统协 同优化的研究还较少, 实际上, 由于各能源系统运行 联系紧密, 因此需要研究多能源系统下 E V 的调度 策略.同时, E V 以何种形态的模型参与日前协同 调度仍然有改进的空间.文献[