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原文传递考虑联合需求响应与长时间尺度的电动汽车优化调度策略

论文题名：	考虑联合需求响应与长时间尺度的电动汽车优化调度策略
关键词：	电动汽车;负荷聚合商;长时间尺度;联合需求响应
摘要：	随着全球经济的高速发展，环境污染与能源枯竭问题也日渐严重。缓解世界能源紧张减少碳排放近些年受到了各国政府以及人民的广泛关注。在这种背景下，电动汽车的推广在解决全球气候变化、降低碳排放总量等方面具有重要的战略意义。但是，在充电基础设施与电网接纳能力尚未完善的情况下，如若电动汽车得不到合理引导将会对电动汽车本身以及电网均产生显著负面影响。因此，有必要对电动汽车进行合理引导，对负荷聚合商进行优化调度。为此，本文建立考虑联合需求响应与长时间尺度的电动汽车优化调度策略，对负荷聚合商与电动汽车用户进行协调优化，降低电动汽车接入对电网的影响。　　针对电动汽车负荷聚合商，本文以负荷聚合商收益最大化、负荷波动最小化为优化目标，建立价格与激励联合需求响应下两种负荷聚合商调度策略，固定签约策略与灵活签约策略，实现负荷聚合商综合效益优化。在两种策略中，均考虑了价格型与激励型需求响应，并以此两种需求响应类型对电动汽车群进行分群优化。由仿真结果可知，结合以分时电价为例的价格型需求响应以及以激励折扣为例的激励型需求响应构成联合需求响应策略，可大幅提高负荷聚合商综合效益，具有一定的可行性。对比固定签约策略与灵活签约策略可知，灵活签约策略相较于固定签约策略更有利于负荷聚合商与电动汽车用户的协调优化。　　针对电动汽车用户，本文以电动汽车用户调度成本与里程焦虑心理效应最小化为目标，建立长时间尺度电动汽车充放电调度模型。模型量化了包含电动汽车电池损耗成本的总调度成本以及基于韦伯费希纳定律的里程焦虑心理效应。建立了以降低总调度成本以及里程焦虑心理效应为目标的上层调度模型，对电动汽车长时间尺度范围内充放电过程进行指导；而下层实时优化模型以跟随上层调度模型调度结果为目标，对每日电动汽车充放电过程进行优化调度。由仿真结果可知，长时间尺度优化能够从更为宏观的角度进行充放电调度，避免由于短时间局部优化造成的效益劣化。而对电动汽车用户出行心理效应的量化，能够在充放电调度过程中长期维持较低心理效应，提高电动汽车用户满意度。　　针对负荷聚合商与电动汽车构成的双主体协同优化系统，本文以负荷聚合商与电动汽车用户综合效益为优化目标，建立综合提升负荷聚合商效益及电动汽车用户体验的双主体协同优化策略。同时，考虑了分时电价的价格型需求响应与激励折扣优惠和独立电价补偿的激励型需求响应，并针对两种需求响应类型电动汽车群分别进行优化。由仿真结果可知，该协同优化策略对负荷聚合商与电动汽车均较为友好。并且相较于激励折扣优惠，独立电价补偿对于负荷聚合商更有利，且在降低激励折扣提高补偿参数的情况下，电动汽车用户的调度成本以及心理效应也可以得到优化，对于负荷聚合商与电动汽车都较优。　　综上，本文所建立的考虑联合需求响应与长时间尺度的电动汽车优化调度策略通过对规模化电动汽车群充放电过程的优化调度，可提高电动汽车群与负荷聚合商综合效益，降低电动汽车接入对电网的负担与影响，缓解电动汽车里程焦虑以及充电设施尚不完善的情况，助力实现碳达峰、碳中和等宏伟目标。
作者：	王逸凡
专业：	电气工程
导师：	侯慧
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2022