考虑电动汽车介入的并网型风光储网运行调度研究

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“碳达峰,碳中和”的提出,指明了未来中国能源的发展道路。微电网具有灵活的可调度性和可定制性,能有效缓解分布式能源并网带来的不利影响。作为国家战略性新兴产业,电动汽车负荷的快速增长将给电网带来沉重负担,甚至破坏电网稳定性。如何在保证经济性的前提下,将电动汽车的负荷特性与微电网可再生能源相结合,降低负荷峰谷差是微电网优化调度问题的研究重点。目前国内外学者已经开展了大量研究,但往往忽略用户侧的需求响应与风光出力的不确定性,无法正确评估调度资源的使用情况。本文以赣州市章贡区风光储微电网为研究对象,构建一个基于电动汽车负荷的电网调度控制模型。通过改善电力调度方案、制定适当的实时电价策略,引导电动汽车用户依序充电,实现电动汽车与微电网系统的协调调度。首先介绍了微电网的系统构造与工作原理,并建立相应数学模型。随后,根据电动汽车用户充电行为、日行驶里程等特征,利用蒙特卡洛法对1000辆电动汽车进行数据拟合,得到电动汽车日充电负荷功率曲线。其次,围绕运维成本和峰谷差建立目标函数,考虑到风光出力与负荷的随机性,采用区间优化理论引入容忍度参数将不确定量转换为区间解模型,加强了模型的全面性与科学性。本文采用一种从系数取值、非劣解集的更新维护、种群最优解三个角度进行改进的粒子群算法进行寻优求解,基于电动汽车无序充电负荷,得到微电网与上级电网的交换功率曲线,即微电网的需求调度曲线,并根据算例分析验证了改进优化算法的优越性。最后,提出双层优化模型来协调微电网供电方与电动汽车用户间的调度问题。上层针对微电网侧运维成本制定分时电价,引导车主错峰充电;下层描述用户对电价策略的需求侧响应程度,围绕用户充电成本和充电满意度来调整电动汽车充电负荷分布。通过算例分析,经过双层优化后,显著降低了微电网负荷峰谷差,提升了用户满意度,验证了调度策略的可行性。
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