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原文传递电动汽车聚合商参与电能-调频市场的运行与控制优化方法

论文题名：	电动汽车聚合商参与电能-调频市场的运行与控制优化方法
关键词：	电动汽车;电能市场;调频辅助服务;负荷频率控制;智能优化
摘要：	为了实现“碳达峰、碳中和”（“双碳”）目标，电力系统正加速向以可再生能源为主体的新型电力系统发展。这一变化为电力系统运行，以及频率控制等方面带来前所未有的挑战。电动汽车作为新兴的需求侧资源，可以通过聚合商管理其充放电以响应电网频率偏差，能够保障电力系统的安全稳定运行实现良好的社会效益。目前，电动汽车尚未实际参与电网频率调节，主要原因如下：（1）电动汽车发展处于起步阶段，其数量规模不足以参与电网调频；（2）聚合商需要代理车主在电能市场购买电能以满足车主的充电需求，但我国电网还未形成较为成熟的需求侧参与电能市场的机制；（3）需求侧参与调频辅助服务的收益对其参与调频辅助服务市场的意愿影响甚大，但我国电网针对需求侧提供调频辅助服务的市场机制和补偿机制尚处在探索阶段。　　基于以上背景，本文从电动汽车聚合商的角度出发，从购电成本、调频性能和调频收益三方面考虑，提高其在电能-调频市场上的整体利益以提升其参与电能-调频市场的积极性，提出了电动汽车聚合商参与电能-调频市场的运行与控制优化方法，具体研究内容如下：　　（1）研究了计及电动汽车聚合商的电能-调频市场运行机制。介绍国内外典型的电能-调频市场运行机制，为实现电动汽车聚合商在电能-调频市场上的整体利益最大化，在“双碳”背景下考虑我国国情，参考上述各大电能-调频市场的运行机制，结合其特点，探讨了计及电动汽车聚合商的电能-调频市场运行机制。　　（2）研究了电动汽车聚合商参与电能市场的两阶段投标策略，该策略加入了电动汽车集群的整体充放电约束，并在投标策略目标中考虑了碳成本。首先提出面向大规模电动汽车集群的数学模型构建方法；其次建立了电动汽车聚合商参与电能市场的两阶段投标模型。在算例仿真中，验证本文所提策略能够最小化电动汽车聚合商的购电总成本，减小了电动汽车集群的充放电行为对城市负荷峰峰值的影响。　　（3）研究了电动汽车聚合商参与调频辅助服务的联合优化方法。首先提出电动汽车集群调频容量的评估方法；其次构建含电动汽车集群的负荷频率控制联合优化模型，对平衡优化器算法进行了改进，并将其应用于电动汽车集群控制器和AGC控制器的参数优化。在算例仿真中，验证本文所提改进算法具有更强的寻优性能，本文所提联合优化方法能够充分挖掘电动汽车集群的一次调频潜力，最大化电动汽车聚合商的调频收益，提升系统的调频性能。　　综上，本文所提方法能够实现电动汽车聚合商在电能-调频市场上的整体利益最大化，提升电力系统的调频性能，改善电动汽车集群对电网的友好性，所提模型求解时间满足实际工程要求，具有较好的应用前景。
作者：	刘嗣扬
专业：	电气工程
导师：	覃智君;邓丽君
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广西大学
学位年度：	2022