考虑电动汽车提供调频辅助服务的电力系统优化调度

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随着风电、光伏等间歇性电源大规模接入电力系统,其出力的随机性与波动性极大影响了电力系统的安全稳定运行,导致调频等辅助服务需求显著增加。仅依靠传统的火电机组调频方式难以应对电力系统规划运行的新挑战,因此考虑需求侧灵活性资源提供调频辅助服务十分必要。考虑到近年来电动汽车市场渗透率不断提高,对电动汽车充放电进行有序引导并使其参与电力系统频率调节,将有利于缓解系统调频压力、提高运行经济性。因此,本文计及电动汽车行为特性,围绕考虑电动汽车提供调频辅助服务的电力系统优化调度模型与方法展开研究。主要研究内容如下:(1)电动汽车接入分散,难以协同调度,且其提供电力系统调频辅助服务的积极性较低。针对此问题,提出了一种考虑电池退化的电动汽车提供调频辅助服务的多时间尺度最优投标策略聚合模型。该模型考虑了用户行为特性,计及电动汽车电池循环老化成本并进行补偿,可调动用户在调频辅助服务中的积极性。仿真验证了所提模型的合理性与有效性,为后续章节研究电动汽车参与电力系统调频提供基础。(2)基于电动汽车调频调度聚合模型,进一步提出了考虑用户积极性的电动汽车与机组联合调频两阶段随机优化调度模型。所提模型实现了调频容量大、调频速度慢的火电机组和调频容量小、调频速度快的电动汽车之间的优势互补,且能够在不同调频信号场景满足火电机组的安全运行约束,同时不影响电动汽车用户的正常出行需求。仿真验证了在所提调度方法的合理性与有效性。(3)进一步地,计及交通路况对市政电动汽车运行的影响,提出了路-电耦合网络下的电动汽车调频优化调度模型。首先,通过分析电动汽车与交通路网及电网间的交互影响,建立了路-电耦合网络模型。随后建立了考虑路阻及电力系统网络拥塞的市政电动汽车提供调频辅助服务的优化调度模型,可引导市政电动汽车错峰出行,实现其在交通路网运行和电力系统调频调度的协同优化。仿真结果表明,所提模型能够充分发挥市政电动汽车的调频能力,同时可缓解交通网络拥堵和电力网络拥塞。
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