CN113541164B - 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统 - Google Patents

考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113541164B
CN113541164B CN202110710371.9A CN202110710371A CN113541164B CN 113541164 B CN113541164 B CN 113541164B CN 202110710371 A CN202110710371 A CN 202110710371A CN 113541164 B CN113541164 B CN 113541164B
Authority
CN
China
Prior art keywords
load
charging
branch
recombination
interval
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110710371.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113541164A (zh
Inventor
童力
赵健
周金辉
苏毅方
张建平
吴栋萁
李梁
王子凌
赵启承
李珺逸
柴卫健
李芬
邹旭东
刘爽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Shanghai Electric Power University
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Shanghai Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology, State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Shanghai Electric Power University filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202110710371.9A priority Critical patent/CN113541164B/zh
Publication of CN113541164A publication Critical patent/CN113541164A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113541164B publication Critical patent/CN113541164B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12—Remote or cooperative charging
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统。本发明采用的技术方案为：分析供电单元内各开关站的结构，获取所需优化开关站的所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；评估开关站母线总负荷水平，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制方法。本发明可有效降低线路负荷峰值与波动性，明显提升配电网的供电能力。

Description

考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电网的配电领域，尤其是一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统。
背景技术
伴随着全球环境污染和不可再生能源短缺形式日益严峻，电动汽车越来越受到消费者的青睐，电动汽车占有率越来越高。随着“碳达峰、碳中和”政策的提出，未来电动汽车的占有率会快速提高，电动汽车对配电网的影响越来越大。
V2G技术是电动汽车技术领域的最新技术，其核心是利用电动汽车的蓄电池能够充电放电的特点，将大量电动汽车视作一个分布式储能系统并对其进行管理，实现在电网负荷高峰期放电、低谷期充电，从而降低峰谷差率，实现电网安全性和经济性的提升。此外，大量蓄电池也能够作为可再生能源的缓冲，实现对光伏等分布式能源的消纳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行完善与改进，提供一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统，以达到有效降低线路负荷峰值与波动性，明显提升配电网的供电能力的目的。
为此，本发明采用以下技术方案：考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，其包括如下步骤：
1)分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；
2)评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；
3)利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制策略。
进一步地，步骤1)的具体内容为：
通过分析某一开关站内具体间隔支线数量以及所带配变的负荷具体信息，获取如下三种负荷数据：所有配变下的负荷数据、属于同一间隔支线下的电动汽车负荷数据以及各间隔支线的总负荷数据。
进一步地，步骤2)的具体步骤为：
21)计算某一开关站母线总负荷波动水平，依据负荷波动指标判断该开关站是否需要进行支线负荷重组，计算公式如下：
Figure BDA0003133422400000021
式中，PL,t表示开关站单侧母线t时刻原有总负荷水平；pj,t表示单侧母线下第j个电动汽车在t时刻的充电负荷；N表示该开关站单侧母线下的电动汽车总数量；T表示调度周期；F1表示开关站母线的总负荷波动水平；
22)针对支线负荷重组，通过交换不同母线下的间隔支线位置实现负荷错峰，以该开关站下两条母线负荷波动最小值为目标，公式如下：
Figure BDA0003133422400000022
式中，
Figure BDA0003133422400000023
表示开关站两侧不同母线t时刻支线负荷交换后的总负荷水平，F2表示开关站下两条母线负荷波动最小值；
Figure BDA0003133422400000024
式中：
Figure BDA0003133422400000025
表示开关站两侧不同母线t时刻原有总负荷水平；
Figure BDA0003133422400000026
表示两侧参与负荷交换的支线负荷；
Figure BDA0003133422400000027
表示母线两侧支线是否参与交换，为0-1变量。
更进一步地，步骤3)的具体步骤为：
31)针对含电动汽车的间隔支线进行优化，在每一条间隔支线下装设多个控制代理商，建立网-商-车分层优化模型，即有序充放电双层优化模型，上层目标函数为每条间隔支线负荷波动最小值，具体公式为：
Figure BDA0003133422400000028
式中，Pb,t表示含电动汽车的间隔支线在t时刻的原有负荷水平；xj,t表示该间隔支线下第j个代理商在t时刻的调度计划，大于0表示呈充电状态，小于0表示呈放电状态；N1表示该间隔支线下的代理商总数量；λ表示惩罚系数，用来约束实际调度结果与调度计划的偏差不能过大；T表示调度周期；Flow表示调度计划与实际调度的偏差最小值；
32)下层目标函数为调度计划与实际调度的偏差最小值，具体公式为：
Figure BDA0003133422400000031
式中，Pj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车的在t时刻的实际调度结果，n表示电动汽车汽车数量；
Figure BDA0003133422400000032
yj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车在t时刻是否参与配电网调度，-1表示放电状态，1表示充电状态，Pj,i,ch表示额定充电功率，Pj,i,dch表示额定放电功率。
再进一步地，有序充放电控制策略的制定步骤如下：通过有序充放电双层优化模型，在每一次优化迭代中先是更新上层目标函数中调度中心对于调度代理商制定的调度计划；再更新下层目标函数中调度代理商对于每辆电动汽车制定的实际有序充放电优化控制结果，最终不断迭代输出最优的有序充放电结果。
本发明还采用以下技术方案：考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统，其包括：
数据获取单元：分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；
支线重组优化模型建立单元：评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；
有序充放电双层优化模型建立单元：利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制策略。
本发明具有的有益效果如下：本发明能有效降低线路负荷峰值与波动性，可明显提升配电网的供电能力。与现有技术相比，本发明更能缓解开关站母线侧负荷不平衡问题，且优化力度更大。
附图说明
图1为本发明考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法的流程图；
图2为本发明实施例1中双环网与开关站拓扑关系示意图；
图3为本发明实施例1中开关站内部拓扑关系示意图；
图4为本发明考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统的结构图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例1
本实施例提供一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤1：分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站的所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据。
上述步骤1中，中压配电网可为城市中选取的典型配电网。
上述间隔支线历史负荷数据以及支线上电动汽车充电负荷数据为通过分析某一开关站内具体间隔支线数量以及所带配变的负荷具体信息，获取如下三种负荷数据：所有配变下的负荷数据、属于同一间隔支线下的电动汽车负荷数据以及各间隔支线的总负荷数据。在本实施例中，所选数据时段为2020年7月27日0点0分至2020年7月27日23点45分，采样间隔为15分钟。
步骤2：评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型。
上述判断开关站内是否需要进行支线重组优化为：计算某一开关站母线总负荷波动水平，依据负荷波动指标判断该开关站是否需要进行支线负荷重组。
Figure BDA0003133422400000041
式中，PL,t表示开关站单侧母线t时刻原有总负荷水平；pj,t表示单侧母线下第j个电动汽车在t时刻的充电负荷；N表示该开关站单侧母线下的电动汽车总数量；T表示调度周期；F1表示开关站母线的总负荷波动水平；
针对支线负荷重组，通过交换不同母线下的间隔支线位置实现负荷错峰，以该开关站下两条母线负荷波动最小值为目标，公式如下：
Figure BDA0003133422400000051
式中，
Figure BDA0003133422400000052
表示开关站两侧不同母线t时刻支线负荷交换后的总负荷水平，F2表示开关站下两条母线负荷波动最小值；
Figure BDA0003133422400000053
式中：
Figure BDA0003133422400000054
表示开关站两侧不同母线t时刻原有总负荷水平；
Figure BDA0003133422400000055
表示两侧参与负荷交换的支线负荷；
Figure BDA0003133422400000056
表示母线两侧支线是否参与交换，为0-1变量。
在本实施例中，如图2所示，假如K1开关站中I段段母线负荷在T时刻很高，而2段母线在T时刻负荷较低。在T时刻，交换I段母线和II段母线两侧支线可以降低I段母线负荷，提高II段母线负荷。实现负荷错峰，使得两条母线负荷波动最小。
步骤3：利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小为目标的双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制方法。
上述建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小为目标的双层优化模型中上层优化模型为：针对含电动汽车的间隔支线进行优化，在每一条间隔支线下装设多个控制代理商，建立网-商-车分层优化模型。上层目标函数为每条支线负荷波动最小，具体公式为：
Figure BDA0003133422400000057
式中：Pb，t表示含电动汽车的支线在t时刻的原有负荷水平；xj，t表示支线下第j个代理商在t时刻的调度计划，该大于0表示呈充电状态，小于0表示呈放电状态；Pj，t表示代理商j实际调度结果；N表示该支线下的代理商总数量；λ表示惩罚系数，用来约束实际调度结果与调度计划的偏差不能过大。
在本实施例中，如图3所示，确保F1，F2到Fn每一条支线通过不同的控制代理商进行实际调度，实现每条支线负荷波动最小。
上述建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小为目标的双层优化模型中下层优化模型为：下层目标函数为调度计划与实际调度的偏差最小，具体公式为：
Figure BDA0003133422400000061
式中：Pj，i，t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车的在t时刻的实际调度结果。
Figure BDA0003133422400000062
yj，i，t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车在t时刻是否参与配电网调度，-1表示放电状态，1表示充电状态。
在本实施例中，如图3所示，在F1下有一个控制代理商，其可以与电动汽车车主进行协商，让车主服从调度计划，车主也可以选择不服从调度计划。下层目标函数就是让车主尽可能的服从调度计划，使调度计划与实际调度偏差。
实施例2
本实施例提供一种考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统，如图4所示，其由数据获取单元、支线重组优化模型建立单元和有序充放电双层优化模型建立单元。
数据获取单元：分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据。
数据获取单元的具体内容为：通过分析某一开关站内具体间隔支线数量以及所带配变的负荷具体信息，获取如下三种负荷数据：所有配变下的负荷数据、属于同一间隔支线下的电动汽车负荷数据以及各间隔支线的总负荷数据。
支线重组优化模型建立单元：评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型。
所述支线重组优化模型建立单元的具体内容为：
21)计算某一开关站母线总负荷波动水平，依据负荷波动指标判断该开关站是否需要进行支线负荷重组，计算公式如下：
Figure BDA0003133422400000071
式中，PL,t表示开关站单侧母线t时刻原有总负荷水平；pj,t表示单侧母线下第j个电动汽车在t时刻的充电负荷；N表示该开关站单侧母线下的电动汽车总数量；T表示调度周期；F1表示开关站母线的总负荷波动水平；
22)针对支线负荷重组，通过交换不同母线下的间隔支线位置实现负荷错峰，以该开关站下两条母线负荷波动最小值为目标，公式如下：
Figure BDA0003133422400000072
式中，
Figure BDA0003133422400000073
表示开关站两侧不同母线t时刻支线负荷交换后的总负荷水平，F2表示开关站下两条母线负荷波动最小值；
Figure BDA0003133422400000074
式中：
Figure BDA0003133422400000075
表示开关站两侧不同母线t时刻原有总负荷水平；
Figure BDA0003133422400000076
表示两侧参与负荷交换的支线负荷；
Figure BDA0003133422400000077
表示母线两侧支线是否参与交换，为0-1变量。
有序充放电双层优化模型建立单元：利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制策略。
所述有序充放电双层优化模型建立单元的具体步骤为：
31)针对含电动汽车的间隔支线进行优化，在每一条间隔支线下装设多个控制代理商，建立网-商-车分层优化模型，即有序充放电双层优化模型，上层目标函数为每条间隔支线负荷波动最小值，具体公式为：
Figure BDA0003133422400000081
式中，Pb,t表示含电动汽车的间隔支线在t时刻的原有负荷水平；xj,t表示该间隔支线下第j个代理商在t时刻的调度计划，大于0表示呈充电状态，小于0表示呈放电状态；N1表示该间隔支线下的代理商总数量；λ表示惩罚系数，用来约束实际调度结果与调度计划的偏差不能过大；T表示调度周期；Flow表示调度计划与实际调度的偏差最小值；
32)下层目标函数为调度计划与实际调度的偏差最小值，具体公式为：
Figure BDA0003133422400000082
式中，Pj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车的在t时刻的实际调度结果，n表示电动汽车数量；
Figure BDA0003133422400000083
yj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车在t时刻是否参与配电网调度，-1表示放电状态，1表示充电状态，Pj,i,ch表示额定充电功率，Pj,i,dch表示额定放电功率。
有序充放电控制策略的制定步骤如下：通过上述的有序充放电双层优化模型，在每一次优化迭代中先是更新上层目标函数中调度中心对于调度代理商制定的调度计划；再更新下层目标函数中调度代理商对于每辆电动汽车制定的实际有序充放电优化控制结果，最终不断迭代输出最优的有序充放电结果。
通过上述优选实施例已经对本发明的技术方案做了进一步的详细介绍，但应该强调的是，以上所述具体实施方式不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，在不脱离本发明的技术方案的思想前提下，对于本发明做出的多种修改、替换、润饰都将是显而易见的，都应视为本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；
2)评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；
3)利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制策略；
步骤3)的具体步骤为：
31)针对含电动汽车的间隔支线进行优化，在每一条间隔支线下装设多个控制代理商，建立网-商-车分层优化模型，即有序充放电双层优化模型，上层目标函数为每条间隔支线负荷波动最小值，具体公式为：
Figure FDA0003855436930000011
式中，Pb,t表示含电动汽车的间隔支线在t时刻的原有负荷水平；xj,t表示该间隔支线下第j个代理商在t时刻的调度计划，大于0表示呈充电状态，小于0表示呈放电状态；N1表示该间隔支线下的代理商总数量；λ表示惩罚系数，用来约束实际调度结果与调度计划的偏差不能过大；T表示调度周期；Flow表示调度计划与实际调度的偏差最小值；
32)下层目标函数为调度计划与实际调度的偏差最小值，具体公式为：
Figure FDA0003855436930000012
式中，Pj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车的在t时刻的实际调度结果，n表示电动汽车数量；
Figure FDA0003855436930000013
yj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车在t时刻是否参与配电网调度，-1表示放电状态，1表示充电状态，Pj,i,ch表示额定充电功率，Pj,i,dch表示额定放电功率。
2.根据权利要求1所述的考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，其特征在于，步骤1)的具体内容为：
通过分析某一开关站内具体间隔支线数量以及所带配变的负荷具体信息，获取如下三种负荷数据：所有配变下的负荷数据、属于同一间隔支线下的电动汽车负荷数据以及各间隔支线的总负荷数据。
3.根据权利要求1所述的考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，其特征在于，步骤2)的具体步骤为：
21)计算某一开关站母线总负荷波动水平，依据负荷波动指标判断该开关站是否需要进行支线负荷重组，计算公式如下：
Figure FDA0003855436930000021
式中，PL,t表示开关站单侧母线t时刻原有总负荷水平；pj,t表示单侧母线下第j个电动汽车在t时刻的充电负荷；N表示该开关站单侧母线下的电动汽车总数量；T表示调度周期；F1表示开关站母线的总负荷波动水平；
22)针对支线负荷重组，通过交换不同母线下的间隔支线位置实现负荷错峰，以该开关站下两条母线负荷波动最小值为目标，公式如下：
Figure FDA0003855436930000022
式中，
Figure FDA0003855436930000023
表示开关站两侧不同母线t时刻支线负荷交换后的总负荷水平，F2表示开关站下两条母线负荷波动最小值；
Figure FDA0003855436930000024
式中：
Figure FDA0003855436930000025
表示开关站两侧不同母线t时刻原有总负荷水平；
Figure FDA0003855436930000026
表示两侧参与负荷交换的支线负荷；
Figure FDA0003855436930000027
表示母线两侧支线是否参与交换，为0-1变量。
4.根据权利要求1所述的考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法，其特征在于，有序充放电控制策略的制定步骤如下：通过有序充放电双层优化模型，在每一次优化迭代中先是更新上层目标函数中调度中心对于调度代理商制定的调度计划；再更新下层目标函数中调度代理商对于每辆电动汽车制定的实际有序充放电优化控制结果，最终不断迭代输出最优的有序充放电结果。
5.考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统，其特征在于，包括：
数据获取单元：分析中压配电网中开关站母线以及间隔支线的结构信息，获取所需优化开关站所有间隔支线历史负荷数据，以及支线上电动汽车充电负荷数据；
支线重组优化模型建立单元：评估开关站母线总负荷水平，判断开关站内是否需要进行支线重组优化，建立以开关站内两条母线负荷波动最小值为目标的支线重组优化模型；
有序充放电双层优化模型建立单元：利用支线重组优化模型完成支线重组优化后，建立以含电动汽车的各间隔支线负荷波动最小值为目标的有序充放电双层优化模型，针对间隔支线下的电动汽车制定有序充放电控制策略；
所述有序充放电双层优化模型建立单元的具体步骤为：
31)针对含电动汽车的间隔支线进行优化，在每一条间隔支线下装设多个控制代理商，建立网-商-车分层优化模型，即有序充放电双层优化模型，上层目标函数为每条间隔支线负荷波动最小值，具体公式为：
Figure FDA0003855436930000031
式中，Pb,t表示含电动汽车的间隔支线在t时刻的原有负荷水平；xj,t表示该间隔支线下第j个代理商在t时刻的调度计划，大于0表示呈充电状态，小于0表示呈放电状态；N1表示该间隔支线下的代理商总数量；λ表示惩罚系数，用来约束实际调度结果与调度计划的偏差不能过大；T表示调度周期；Flow表示调度计划与实际调度的偏差最小值；
32)下层目标函数为调度计划与实际调度的偏差最小值，具体公式为：
Figure FDA0003855436930000032
式中，Pj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车的在t时刻的实际调度结果，n表示电动汽车数量；
Figure FDA0003855436930000041
yj,i,t表示第j个代理商下的第i辆电动汽车在t时刻是否参与配电网调度，-1表示放电状态，1表示充电状态，Pj,i,ch表示额定充电功率，Pj,i,dch表示额定放电功率。
6.根据权利要求5所述的考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统，其特征在于，数据获取单元的具体内容为：
通过分析某一开关站内具体间隔支线数量以及所带配变的负荷具体信息，获取如下三种负荷数据：所有配变下的负荷数据、属于同一间隔支线下的电动汽车负荷数据以及各间隔支线的总负荷数据。
7.根据权利要求5所述的考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统，其特征在于，所述支线重组优化模型建立单元的具体内容为：
21)计算某一开关站母线总负荷波动水平，依据负荷波动指标判断该开关站是否需要进行支线负荷重组，计算公式如下：
Figure FDA0003855436930000042
式中，PL,t表示开关站单侧母线t时刻原有总负荷水平；pj,t表示单侧母线下第j个电动汽车在t时刻的充电负荷；N表示该开关站单侧母线下的电动汽车总数量；T表示调度周期；F1表示开关站母线的总负荷波动水平；
22)针对支线负荷重组，通过交换不同母线下的间隔支线位置实现负荷错峰，以该开关站下两条母线负荷波动最小值为目标，公式如下：
Figure FDA0003855436930000043
式中，
Figure FDA0003855436930000044
表示开关站两侧不同母线t时刻支线负荷交换后的总负荷水平，F2表示开关站下两条母线负荷波动最小值；
Figure FDA0003855436930000045
式中：
Figure FDA0003855436930000051
表示开关站两侧不同母线t时刻原有总负荷水平；
Figure FDA0003855436930000052
表示两侧参与负荷交换的支线负荷；
Figure FDA0003855436930000053
表示母线两侧支线是否参与交换，为0-1变量。
8.根据权利要求5所述的考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制系统，其特征在于，有序充放电控制策略的制定步骤如下：通过有序充放电双层优化模型，在每一次优化迭代中先是更新上层目标函数中调度中心对于调度代理商制定的调度计划；再更新下层目标函数中调度代理商对于每辆电动汽车制定的实际有序充放电优化控制结果，最终不断迭代输出最优的有序充放电结果。
CN202110710371.9A 2021-06-25 2021-06-25 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统 Active CN113541164B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110710371.9A CN113541164B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110710371.9A CN113541164B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113541164A CN113541164A (zh) 2021-10-22
CN113541164B true CN113541164B (zh) 2022-11-29

Family

ID=78096790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110710371.9A Active CN113541164B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113541164B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3184352A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-28 Zaptec IP AS A system and method for dynamic phase-load distribution when charging electrical vehicles
DE102018209761A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems und Ladesystem zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
CN111064214A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 基于电动汽车两阶段滚动式策略的配电网优化调度方法
CN112994060A (zh) * 2021-02-25 2021-06-18 浙江大有实业有限公司杭州科技发展分公司 一种用于负荷均衡的电动汽车充放电设施规划配置方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3184352A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-28 Zaptec IP AS A system and method for dynamic phase-load distribution when charging electrical vehicles
DE102018209761A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Konfiguration eines Ladesystems und Ladesystem zum Laden des elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
CN111064214A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 基于电动汽车两阶段滚动式策略的配电网优化调度方法
CN112994060A (zh) * 2021-02-25 2021-06-18 浙江大有实业有限公司杭州科技发展分公司 一种用于负荷均衡的电动汽车充放电设施规划配置方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hierarchical and Divisional Optimal Dispatching Strategy for Active Distribution Network based on Hybrid Particle Swarm Optimization;Zhao Jian;《2019 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Asia》;20191115;全文 *
计及有载调压的高光伏渗透率配电网储能优化配置;王子凌等;《电力系统及其自动化学报》;20201230(第08期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113541164A (zh) 2021-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104917173B (zh) 适应配电网大容量负荷转移的配电网优化方法
CN105322559B (zh) 一种基于v2g技术的电动汽车配电调度控制方法
CN103840457B (zh) 考虑电动汽车充放电影响的配电网内dg优化配置方法
CN105027379B (zh) 具有多个电池的二次电池系统及充放电功率等的分配方法
CN104283292B (zh) 用于居民小区内的家用电动汽车自动充电控制系统及方法
CN107634532B (zh) 基于改进v2g和优先级调度的充放储一体站控制方法
CN110311397B (zh) 基于自适应识别的储能电站多场景协同控制方法
CN111244988B (zh) 考虑分布式电源的电动汽车和储能优化调度方法
CN109948823B (zh) 一种光储充电塔自适应鲁棒日前优化调度方法
CN110065410B (zh) 一种基于模糊控制的电动汽车充放电率控制方法
CN105730269B (zh) 基于低压电力线载波通信的电动汽车居民小区充电方法
CN110544961A (zh) 一种孤网型交直流混联微电网动态经济调度方法
CN113258581B (zh) 一种基于多智能体的源荷协调电压控制方法及装置
CN111064214A (zh) 基于电动汽车两阶段滚动式策略的配电网优化调度方法
Singh et al. A real-time smart charging station for EVs designed for V2G scenario and its coordination with renewable energy sources
Yang et al. Real-time energy management strategy for parking lot considering maximum penetration of electric vehicles
Gao et al. Hyper-spherical search optimized fuzzy logic control considering operating conditions for hybrid tram
CN112994063B (zh) 基于储能有序充电和智能软开关控制模型的配电网优化运行方法
CN113541164B (zh) 考虑开关站下支线重组的电动汽车充放电控制方法及系统
CN105470947A (zh) 一种基于量子行为粒子群算法的微电网调度方法
Chen et al. Electric autonomous vehicle charging and parking coordination for vehicle-to-grid voltage regulation with renewable energy
CN112886624B (zh) 一种三站合一变电站储能装置规划设计系统及方法
CN111682538B (zh) 一种考虑时空特性的充电需求管理方法及系统
CN114597951A (zh) 一种电动汽车参与交流城轨供电系统节能运行的优化方法
CN113541152B (zh) 基于双环网多层拓扑优化的电动汽车有序充电方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant