一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法，其步骤包括：检测电动汽车是否接入电网；接口电路获取电动汽车电池初始荷电状态、实时荷电状态、用户充电需求和期望离开时间；在充电站层，基于电池及用户数据信息，计算电动汽车期望充/放电功率；计算电动汽车可用调频容量；在中间代理层，计算电动汽车总的调频容量和期望充/放电功率；同时与AGC系统通信，给充电站层派遣调节任务；根据中间代理层下行调节任务，对电动汽车进行充/放电控制。本发明通过集中调度控制，派遣电动汽车充/放电功率，抑制区域电网控制误差和互联电网联络线功率偏移，同时完成用户充电需求，提高电网频率质量和电网的经济性和可控性。
【专利说明】-种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于智能电网【技术领域】，涉及一种面向有源智能电网的电动汽车参与电网 二次频率调节的集中调度控制方法。
【背景技术】
[0002] 电动汽车能有效缓解能源危机和环境污染，世界各国相继出台政策支持电动汽车 产业化发展，尤其是在中国，电动汽车产业化发展得到了政府大力扶持，因而电动汽车入网 将日益普及。
[0003] 作为移动储能单元，电动汽车充/放电功率具有快速的调节特性和响应特性，具 备参与电网频率调节的天然优势，因而电动汽车参与电网二次频率调节的集中调度控制受 到重视。电力系统二次频率调节的目的是通控制过互联电网区域控制误差，抑制电网频率 波动和联络线功率偏差。通常，根据区域控制误差，调度中心集中安排调节计划，并分配给 各发电厂，安排机组出力，实现电力供需匹配。然而，相对传统发电机组，单辆电动汽车功率 可忽略不计，同时作为一种交通工具，电动汽车电池能量必须满足用户用车需求。
[0004] 因此，如何建立电动汽车分层调度集中控制，同时完成电网调节需求和用户充电 需求，是目如亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是：基于电动汽车的快速调节和响应特性，提出电动汽车参与电网 二次频率调节的分层调度集中控制方法，在满足电动汽车用户用车需求的同时，抑制电网 区域控制误差和互联电网联络线功率偏移。
[0006] 考虑到上述目的，本发明的技术解决方案是： 一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法，该方法包括以下步骤： 步骤1 :检测电动汽车是否接入电网，如果接入电网则执行步骤2,否则电动汽车离开/ 未接入电网，不能接收调度集中控制，无法参与电网二次频率调节； 步骤2 :接口电路IC(Interface Circuit)通过车载终端，获取电动汽车电池初始荷电 状态、实时荷电状态、用户充电需求和期望离开时间； 步骤3 :在充电站层(包括单个充电桩)，为了确保电动汽车用户的期望电池荷电状态， 基于车载终端上传的电池及用户数据信息，计算电动汽车期望充/放电功率；根据电动汽 车当前充/放电功率，计算电动汽车可用调频容量(包括上调频和下调频容量）； 步骤4 :在中间代理层，根据充电站层上行的电动汽车调频容量，计算电动汽车总的调 频容量；根据上行的电动汽车期望充/放电功率，计算电动汽车总的期望充/放电功率；同 时，与AGC(Automation Generation Control)系统通信，根据区域控制误差以及电动汽车的 调频容量和期望充/放电功率，给充电站层派遣调节任务； 步骤5 :根据中间代理层下行调节任务，结合电动汽车的期望充/放电功率，在充电站 层，分派调节任务，发布调节命令，控制充/放电机，对电动汽车进行充/放电控制； 步骤6 :执行步骤1，判断电动汽车用户是否离开电网。
[0007] 进一步，电动汽车的调频容量计算方法为：
【权利要求】
1. 一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法，其特征是该方法包括以 下步骤： 步骤1 :检测电动汽车是否接入电网，如果接入电网则执行步骤2,否则电动汽车离开/ 未接入电网，不能接收调度集中控制，无法参与电网二次频率调节； 步骤2 :接口电路1C通过车载终端，获取电动汽车电池初始荷电状态、实时荷电状态、 用户充电需求和期望离开时间； 步骤3:在充电站层，所述充电站层包括单个充电桩，为了确保电动汽车用户的期望电 池荷电状态，基于车载终端上传的电池及用户数据信息，计算电动汽车期望充/放电功率； 根据电动汽车当前充/放电功率，计算电动汽车可用调频容量，所述电动汽车可用调频容 量包括上调频和下调频容量； 步骤4:在中间代理层，根据充电站层上行的电动汽车调频容量，计算电动汽车总的调 频容量；根据上行的电动汽车期望充/放电功率，计算电动汽车总的期望充/放电功率；同 时，与AGC系统通信，根据区域控制误差以及电动汽车的调频容量和期望充/放电功率，给 充电站层派遣调节任务； 步骤5 :根据中间代理层下行调节任务，结合电动汽车的期望充/放电功率，在充电站 层，分派调节任务，发布调节命令，控制充/放电机，对电动汽车进行充/放电控制； 步骤6 :执行步骤1，判断电动汽车用户是否离开电网。
2. 根据权利要求1所述一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法，其 特征是电动汽车的调频容量计算方法为： a) 在充电站层：
b) 在中间代理层：
在上述式中，iL?为电动汽车最大V2G功率；i^为当前V2G功率；巧为充电站内电动 汽车数量；为充电站内电动汽车上调频容量；为充电站内电动汽车上调频容量； 公為为所有电动汽车上调频容量；为所有电动汽车下调频容量。
3. 根据权利要求1所述一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法，其 特征是电动汽车的期望充/放电功率计算为： a)在充电站层： 如果电动汽车需要进行能量补给，其期望充/放电功率为：
式中：/^了^和^^分别为充电站内进行能量补给的电动汽车的期望充/放电功率； 4为充电站内进行能量补给电动汽车的数量；soq为用户期望荷电状态；socf为接入 电网时刻电动汽车初始荷电状态；if 1为电动汽车接入电网时间；为用户期望离开时间； 爯为电动汽车电池额定容量； 如果电动汽车维持电池荷电状态，其期望充/放电功率为：
式中：和分别为充电站内维持电池能量的电动汽车的期望充/放电功率； 4为充电站内维持电池能量电动汽车的数量；上调节因子和下调节因子满足如 下关系：
当 soc^socf1 时： 当 socu 乏 socf51 时： 当 socf1 < socu s socf 时：
当 SOCf <SOCa <300^ 时：
式中：soca为电动汽车电池当前荷电状态；socf1为电动汽车电池允许最小荷电状 态；socr为电动汽车电池允许最大荷电状态； b)在中间代理层：
式中：if+Γ和墙分别为电动汽车总的期望充放电功率P为电动汽车充电站数量。
4.根据权利要求1所述一种面向有源智能电网的电动汽车调频集中调度控制方法，其 特征是电动汽车的调节任务集中派遣控制为： a) 在中间代理层： 中间代理层与AGC系统通信，给电动汽车充电站层派遣调节任务为：
在上述式中，a为决策变量，满足〇 ^ α ^ 1 ;ACE为区域控制误差；贫+1为所有电动汽车 式中： 其中： 总的调节任务；5^+1为每个充电站电动汽车的调节任务； b) 在充电站层： 在充电站内，根据中间代理层下行调节任务和电动汽车的期望充/放电功率，给每辆 电动汽车派遣调节任务； 如果电动汽车维持电池荷电状态，其调节任务为：
式中：<和Z分别为充/放电效率；5^+1为维持电池荷电状态的电动汽车总的调节任 务，且满足：
如果电动汽车进行能量补给，其调节任务为：
式中：为进行能量补给的电动汽车总的调节任务，且满足：
【文档编号】H02J3/00GK104052055SQ201410311518
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】刘辉, 胡泽春, 宋永华, 汪旎 申请人:江苏大学, 清华大学