电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114186742A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111517247.7(22)申请日2021.12.13(71)申请人上海电力大学地址200090上海市杨浦区平凉路2103号(72)发明人范宏余子淳王迪威(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹徐颖(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06Q50/26(2012.01)B60L55/00(2019.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法(57)摘要本发明涉及一种电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，根据区域综合能源系统内的电动公交车运行特性，并对电动公交车进行建模；根据区域综合能源系统的运行特点设置约束条件，根据区域综合能源系统总运行成本为目标函数，建立公交车集群充放电、能源耦合设备出力、可再生能源出力、系统购售能协同调度的区域综合能源系统优化调度模型；在区域综合能源系统的优化调度模型基础上，以电负荷波动率最小为目标函数，二次优化周期内电动公交车集群的充放电计划以及区域综合能源系统中能源耦合设备出力调度。本发明所提的两阶段调度方法不仅能减小系统的运行成本，还能缓解区域综合能源系统的用电负荷波动，实现了系统多方面的协同优化。CN114186742ACN114186742A权利要求书1/2页1.一种电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，根据区域综合能源系统内的电动公交车运行特性，并对电动公交车进行建模；根据区域综合能源系统的运行特点设置约束条件，根据区域综合能源系统总运行成本为目标函数，建立公交车集群充放电、能源耦合设备出力、可再生能源出力、系统购售能协同调度的区域综合能源系统优化调度模型；在区域综合能源系统的优化调度模型基础上，以电负荷波动率最小为目标函数，二次优化周期内电动公交车集群的充放电计划以及区域综合能源系统中能源耦合设备出力调度。2.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述电动公交车建模：一辆电动公交车的能量表达式如下：Et+1＝Et+Ec,t‑Ed,t‑Et,t+Es,t其中，Et+1和Et分别为t+1、t时段电动公交车的蓄电池所拥有的能量；Ec,t、Ed,t、Et,t和Es,t分别为t时段电动公交车充电、放电、行驶和停驻的能量变化量；和分别为电动公交车在t时段充电、放电、行驶和停驻的状态变量，分别为1时表示电动公交车正处于充电、放电、行驶和停驻状态，其他状态表示为0；和分别为电动公交车在t时段充电、放电、行驶消耗功率；和为电动公交车的充、放电效率；电动公交车约束：SOCt＝Et/EmaxSOCmin≤SOCt≤SOCmaxE0＝ET其中：和为电动公交车的允许充、放电功率的最大值；Emax为电动公交车蓄电池的容量的上限；E0和ET分别为电动公交车调度初始和结束时刻的电能占比，表明调度前后电动公交车蓄电池能量一致；后两式表明电动公交车充电、放电、行驶和停驻状态的唯一性。3.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在2CN114186742A权利要求书2/2页于，所述区域综合能源系统的运行的约束条件包括电动公交车约束，电、气、热功率平衡约束，可再生能源出力约束，能量交互约束，耦合设备约束。4.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述区域综合能源系统总运行成本为目标函数如下所示：minF＝Fene+Fop+Fc+Fwpc+FV2G其中：F为系统运行总成本；Fene、Fop、Fc、Fwpc和FV2G分别为能源购售成本、设备运维成本、碳排放成本、弃风电弃光伏惩罚成本和参与V2G的电池损耗成本。5.根据权利要求1所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述以电负荷波动率最小为目标函数，二次优化周期内电动公交车集群的充放电计划，即根据公交车集群和相关设备在峰、平、谷3个电价时段内充放电量和出力量不变的条件下进行二次优化，二次优化目标函数为：其中：为调度周期内系统的电负荷波动率；Psys,t为调度期间系统在t时段的总电负荷；Pavg为调度期间系统总电负荷平均功率。6.根据权利要求5所述电动公交V2G响应的区域综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述优化实现具体步骤：1)初始化，读取电动公交车集群的发车时刻表、区域综合能源系统中可再生能源预测出力和电、热、气负荷需求量；2)根据发车时刻表，确定每辆电动公交车的运营计