含分布式光伏的电动汽车充电站能量优化管理研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangsong1008
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发展电动汽车是实现能源转型、解决环境问题和实现低碳目标的重要途径。随着电动汽车数量的大规模增加,其充电需求日益突出,而随之所带来的充电设施能源分配问题亟待解决。其中,结合了分布式光伏的充电站能源分配问题尤为突出。现有针对分布式光伏充电站协调机制的研究,大多考虑以电网为主体,其本质是通过电网的统一调度,实现能源分配管理。然而,在电动汽车数目庞大的情况下,这种统一协调控制将很难适用。因此,如何设计电动汽车充电协调机制,对分布式光伏充电站进行能量优化管理,具有重要研究意义。有鉴于此,本文以含分布式光伏的充电站为对象,结合充电站本身具有的产消者特性及参与电力市场的潜能,提出了一种考虑光伏不确定性的分布式光伏充电站日前一实时能量优化管理方法,主要工作如下:(1)结合多场景法,建立了考虑光伏不确定性的光伏发电模型,以及电动汽车模型,并构建了分布式能源管理框架。首先,简单介绍了快/慢速充电站的典型结构。其次采用多场景法和蒙特卡洛模拟,分别建立了考虑不确定性的光伏发电模型和电动汽车模型。最后,以电网、交易平台、充电站及电动汽车为主体,构建了分布式能量管理框架,并介绍了各主体的基本功能,并以上述模型和框架为基础,开展后续研究。(2)基于交互能源机制,提出了一种日前阶段的分布式光伏充电站能量优化管理方法,并通过算例分析了所提方法的有效性与可行性。首先,简单介绍了交互能源机制。其次,在初步保证配电网安全运行的情况下,建立了考虑光伏电源不确定性的充电站电能分布式交易模型和交易流程。再次,利用拉格朗日分解原理和次梯度法,求解得到相应的日前电能计划。最后,以48时段内的五个同区域内公共充电站为例,分析了本章所提方法下的电能交易价格和收益对比情况。(3)基于双向拍卖机制,提出了一种实时阶段的分布式光伏充电站能量优化管理方法,并验证其有效性和可行性。首先,简单介绍了双向拍卖理论。其次,针对实时层面充电站不同的用电急迫性所带来的电能差异,提出了实时电能交易框架,并开展了充电站间的电能交易。交易过程保证价格与时间优先的原则,从而激发市场活力。再次,采用智能性更强的SA竞价策略对交易过程进行阶段化处理;最后,以实时层面12个充电站参与的电能交易为例展开算例分析。所提方法在保证了交易效率的同时,提高了购售电双方的经济利益。
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