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含电动汽车充电站的风/光/柴微电网多时间尺度分层优化调度研究
| 论文题名： | 含电动汽车充电站的风/光/柴微电网多时间尺度分层优化调度研究 |
| 关键词： | 微电网;分层优化;日前调度;短时调度;电动汽车充电站 |
| 摘要： | 随着新能源电动汽车保有量的增加，采用微电网或微电网群为电动汽车充电可有效减少大量电动汽车对大电网的电能需求，其作为“储能”的功能可有效降低含高比例可再生能源微电网储能配置，促进分布式光伏和风电的发展。本文面向建设在工业园区含电动汽车充电站的风/光/柴微电网，主要解决电动汽车通过有序充/放电参与微电网运行的多利益主体分层优化调度问题，实现电动汽车群对风/光/柴微电网的“有序充电-能量支持，短时放电-功率支持”与电动汽车用户和微电网运营商两个利益主体之间的协同增效。本文主要工作如下： （1）建立充/放电定价机制，引导电动汽车群有序充电与短时放电。首先分析电动汽车充电站的负荷特性，利用蒙特卡洛法进行充电负荷预测。然后建立光伏发电、风力发电和柴油发电机组的出力模型与成本模型以及可平移负荷惩罚费用模型。分析实际运行风/光/柴微电网不同工况下的发电成本，建立日前分时充电电价和短时放电电价的定价机制。利用电价引导原则，建立电动汽车充电站有序充电和短时放电的调度模型，得到成本最低的电动汽车充/放电功率分布。 （2）建立含电动汽车充电站的风/光/柴微电网分层调度体系。分析电动汽车充电站和微电网运营商两个利益主体之间的数学关系，建立含电动汽车充电站的风/光/柴微电网分层调度体系。微电网作为上层决策者，以其运行成本制定分时充电电价，充电站作为下层从属者，依据该分时充电价格建立有序充电计划。同时，微电网考虑电动汽车群的“储能”特性，制定“短时功率支持”电价引导机制，引导电量满足要求的电动汽车群放电，满足微电网内重要负荷的供电可靠性。 （3）考虑分布式电源和负荷预测的准确度，建立含电动汽车充电站的风/光/柴微电网日前/短时优化调度模型。在日前优化调度模型中，以电源出力限制和功率供需平衡为约束条件，微电网层建立以运行成本最低、可再生能源利用率最高和负荷满意度最高的多目标函数，充电站层建立以充电成本最低的目标函数。在短时滚动优化中，微电网层的目标函数为对日前发电计划调整最小和重要负荷切断量最小，充电站层目标函数为考虑短时发电支持的有序充电调整计划最小。利用混合整数线性规划算法求解微电网中各电源发电计划。并选取正常和突变天气两个典型算例进行仿真验证。仿真结果表明，提出的多时间尺度分层调度体系能够实现电动汽车充电站与微电网协同增效，确保电动汽车群对不含储能微电网的“有序充电-能量支持，短时放电-功率支持”。 |
| 作者： | 张可信 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 朱建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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