【摘 要】
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电动汽车低碳无污染,能够有效降低我国能源对外依赖性,其发展前景巨大。随着电动汽车保有量的快速上升,未来电动汽车有序接入电网进行充放电,成为一种灵活的分布式储能资源,汇聚参与电网辅助服务将是发展的必然趋势。然而,作为一种特殊的移动式分布式储能,电动汽车的首要任务是满足用户出行需求,具有分散性和随机性,受“人和社会”因素的影响,其汇聚参与电网辅助服务,实现有序充放电在技术上面临着巨大的挑战。本文以电动
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电动汽车低碳无污染,能够有效降低我国能源对外依赖性,其发展前景巨大。随着电动汽车保有量的快速上升,未来电动汽车有序接入电网进行充放电,成为一种灵活的分布式储能资源,汇聚参与电网辅助服务将是发展的必然趋势。然而,作为一种特殊的移动式分布式储能,电动汽车的首要任务是满足用户出行需求,具有分散性和随机性,受“人和社会”因素的影响,其汇聚参与电网辅助服务,实现有序充放电在技术上面临着巨大的挑战。本文以电动汽车汇聚参与二次调频服务为例,从电动汽车个体到汇聚集群,展开对调频容量评估和参与调频日前市场竞标策略的研究。主要是:（1）从电动汽车个体的角度,提出了一种保障用户通勤、兼顾调频收益的电动汽车个体调频容量鲁棒评估策略。首先,基于对车内温度、路况等关键信息的即时采集,采用现场实验数据拟合和出行链分析方法估计电动汽车实时能耗率,推算出电动汽车为完成其日常出行任务所需的能量。进一步,通过对自动发电控制信号的分析与建模,量化评估参与调频服务会对电动汽车荷电状态产生的潜在影响。并且针对自动发电控制信号的随机性,采用鲁棒优化完成电动汽车可用调频容量估算。该策略能够在可靠保证电动汽车用户出行需求的前提下,对电动汽车个体的调频潜力进行充分挖掘,为后续电动汽车作为分布式储能汇聚参与电力系统调频奠定基础。（2）引入平行信息物理社会融合（cyber-physical social system,CPSS）理论,提出了一种电动汽车集群调频容量评估策略,有效解决了电动汽车集群随机性与自利性所带来的集群调频容量估算难题。基于平行CPSS理论,结合私家车出行统计数据、动力电池充放电物理模型和电动汽车用户对聚合商所提供经济激励的响应程度,以软件定义的方式构建了映射真实电动汽车群体的人工电动汽车群体。基于该平行系统,采用蒙特卡洛方法对不同场景下人工电动汽车集群所能提供的分时调频容量进行统计模拟,得到不同场景下电动汽车集群所能提供的分时调频容量的期望曲线,并依据中心极限定理计算集群分时调频容量所处的区间。（3）调频容量一般会以远期合约的形式在日前市场中进行交易,聚合商无法在制定日前竞标策略时就事先得知调频日电动汽车集群所能提供的分时调频容量和单位调频容量现货价格等关键因素的具体数值。本文从聚合商角度基于最小化后悔值的条件风险价值（conditional value of risk,CVaR）,提出了一种风险规避型竞标策略参与日前投标市场,以规避由于实时市场中关键因素波动所带来的违约风险,实现了对电力市场交易风险的有效管控。
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