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市场环境下考虑电动汽车需求响应的虚拟电厂优化调度方法研究
| 论文题名： | 市场环境下考虑电动汽车需求响应的虚拟电厂优化调度方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;需求响应;虚拟电厂优化调度;电力市场 |
| 摘要： | 随着我国煤炭、石油、天然气等不可再生能源需求量的不断增加，建设以新能源为主体的新型电力系统成为了可持续发展的重要支撑。大规模的分布式清洁能源并网发电为电力系统的集中调度难度和辅助服务成本带来了新的挑战。同时，电动汽车的快速发展也为电力系统的需求侧增添了调度压力，用户的充电行为具有极大的随机性，且其充电时间与生活用电时间高度重合，随机多峰的充电负荷与居民日常用电负荷的高峰相重合，加剧了负荷的峰谷差。 随着电力市场的发展，一方面，以先进通信技术为支撑的虚拟电厂技术通过对分布式能源和负荷的高效聚合成为了电力市场中极具竞争力的主体，缓解了电力系统的调度压力；另一方面，相比于传统的燃气轮机和储能设备，电动汽车电池的储能特性具有灵活、体量大、成本低等优势，结合需求响应技术为电力系统的辅助服务压力提供了一个解决方案。 因此，本文通过虚拟电厂技术聚合电动汽车与分布式能源，通过需求响应技术调控电动汽车的充电行为，削减负荷峰谷差的同时实现对可再生能源并网发电的消纳，增加虚拟电厂的调度收益。电动汽车的建模及其需求响应策略是完成这一目标的关键，本文首先结合实际生活分析了三种典型电动汽车用户的用车习惯、充电偏好，然后结合韦伯费希纳定律，从用户的角度出发对电动汽车用户的用电、充电以及需求响应行为进行建模，建立了符合实际情况的电动汽车运行模型。继而通过建立电动汽车集群的运行模型，获得了电动汽车的负荷预测与可调度潜力预测。 然后基于电力市场的交易机制以收益最大化为目标建立了包含日前和实时两阶段市场交易的虚拟电厂优化调度模型。为了在日前优化中更好地确定电动汽车的激励程度，本文基于机会约束理论和条件风险价值理论构建了虚拟电厂输出功率偏差量作为虚拟电厂日前优化的风险管理策略。 最后基于改进的双层粒子群优化算法对所建模型进行求解，结果表明电动汽车参与需求响应可以有效地提升虚拟电厂的总体调度收益，通过风险管理可以进一步提高虚拟电厂的抗风险能力。 |
| 作者： | 乔杰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张真源 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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