考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法与流程

本发明涉及电动汽车接纳能力评估领域，更具体地说，本发明涉及一种考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法。

背景技术：

1、电动汽车作为一种拥有巨大潜力的需求侧资源，通过合理调度，电动汽车集群能够有效应用于调峰、调频和旋转备用等电力系统辅助服务。然而，随着电动汽车规模的不断发展，电动汽车的充放电受用户行为的影响，具有随机性和不确定性，对电动汽车集群的可调度潜力评估造成困难。因此，对电动汽车的可调度潜力进行合理评估，对于促进能源领域可持续发展和进一步开展电动汽车发展规划具有重要的指导意义。

2、现阶段对于电动汽车可调度潜力评估的研究方法存在以下不足：从技术层面来看，电动汽是潜在的、优质的需求侧可调度资源，兼具可调控负荷和储能的特性，其在调峰、调频、备用方面的应用前景逐渐受到人们的重视，电动汽车集群一般位于负荷中心，可以快速切换充、放电状态对负荷进行调节。但是电动汽车集群在时间于空间分布上的分散性，以及电池状态的不一致性给集中调控带来了困难。从用户参与调度接受度层面看，现有绝大部分的电动汽车为私人用户所有，电网公司无需分摊其购置费用，因此电网无法获取电动汽车的调度权，电动汽车的分布式特性令其难以直接接入集中的批发行电力时长。因此，现有研究仍缺乏对电动汽车用户参与调度响应度的全面评估。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，以期能缓解由于对电动汽车用户参与调度接受度评估不足所导致的可调度容量评估不准确的情况，从而充分发挥电动汽车的可调度潜力，优化配电网充电负荷的时间分布。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，包括如下步骤：建立不同激励水平下用户参与电网调度不确定性模型,包括电动汽车用户参与调度的响应率模型及充电时间裕度的不确定性响应模型；基于不同激励水平下用户参与电网调度不确定性模型,计算电动汽车的接受度，量化电动汽车用户参与调度的响应意愿；基于用户接受度，评估电动汽车集群的可调度潜力。

4、上述方案中，所述电动汽车用户参与调度的响应率模型，具体为：

5、

6、式中：为激励水平为时第辆电动汽车参与电网调度的响应率；和分别为第辆电动汽车参与调度时响应度的最大值与最小值。

7、上述方案中，构建所述充电时间裕度的不确定性响应模型，具体步骤如下：获取电力汽车第一数据，第一数据包括电动汽车入网和离网时的荷电电量、电动汽车额定容量及电动汽车的充电功率；根据所述第一数据计算电动汽车所需最短充电时间；根据电动汽车所需最短充电时间，计算电动汽车的时间裕度；根据电动汽车的时间裕度，计算电动汽车用户的时间裕度响应率。

8、上述方案中，所述电动汽车的时间裕度，公式如下：

9、

10、式中：为第辆电动汽车的时间裕度，为第辆电动汽车所需最短充电时间，为第辆电动汽车接入电网总时长；

11、电动汽车用户的时间裕度响应率，计算公式如下：

12、

13、式中：为第辆电动汽车的时间裕度响应率;为第辆电动汽车的预期充电时间裕度。

14、上述方案中，所述电动汽车的接受度，公式如下：

15、

16、式中，为第辆电动汽车参与调度的接受度；和分别为激励水平响应率和时间裕度响应率的权值，为激励水平为时第辆电动汽车参与电网调度的响应率。

17、上述方案中，所述基于用户接受度，评估电动汽车集群的可调度潜力，具体通过以下公式评估电动汽车集群的调度容量；

18、

19、式中：为电动汽车集群向上可调度容量；为电动汽车集群向下可调度容量；为电动汽车数量；为时段总数，为第辆电动汽车第个时段的可向上调节能力，为第辆电动汽车第个时段的可向下调节能力，为第辆电动汽车在时段的实时充放电功率。

20、上述方案中，所述电动汽车的可向上调节能力，采用公式如下：

21、

22、式中：为电动汽车的最大放电功率，为第辆电动汽车在第个时段的电量；为第个时间段第辆电动汽车是否连接充电桩的状态，=1与=0分别为第辆电动汽车在第个时段连接和断开充电桩，为电动汽车的最低soc限值；

23、电动汽车的可向下调节能力，采用公式如下：

24、

25、式中：为第辆电动汽车第个时段的可向下调节能力；为电动汽车的最大充电功率，为电动汽车的最高soc限值。

26、本发明一种考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法的技术效果和优点：

27、1、本发明针对电动汽车用户参与电网调度接受度分析不全面的问题，对不同用户在不同激励水平下的响应度和响应偏差进行了分析，构建了电动汽车用户在不同激励水平下的响应率模型，反映了用户在不同激励水平下的调度意愿，从而提高了电动汽车可调度容量评估的准确性。

28、2、本发明针对以往缺乏电动汽车充电时间裕度对调度意愿影响研究的问题，基于电动汽车出行时间规律及荷电状态，对电动汽车充电时间裕度进行分析，利用熵权法改进的二维云模型，计算激励水平和充电时间裕度两个维度共同作用下的电动汽车用户参与调度接受度，综合反映用户参与电网调度的水平，从而提高了电动汽车可调度容量评估的适用性。

29、3、本发明针对电动汽车的充放电负荷特性，提出考虑单体电动汽车充放电功率的上下可调度容量计算方法，通过对电动汽车集群的出行时间分布和电量进行拟合，采用蒙特卡洛模拟算法对电动汽车集群的上下可调度容量进行评估，在考虑用户接受度和充电需求的同时，实现了对电动汽车集群可调度容量的准确评估。

技术特征：

1.一种考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，其特征在于，所述电动汽车用户参与调度的响应率模型，具体为：

3.根据权利要求2所述的考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，其特征在于，构建所述充电时间裕度的不确定性响应模型，具体步骤如下：

4.根据权利要求3所述的考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，所述电动汽车的时间裕度，公式如下：

5.根据权利要求4所述的考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，所述电动汽车的接受度，公式如下：

6.根据权利要求4所述的考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，所述基于用户接受度，评估电动汽车集群的可调度潜力，具体通过以下公式评估电动汽车集群的调度容量；

7.根据权利要求6所述的考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，所述电动汽车的可向上调节能力，采用公式如下：

技术总结
本发明公开了一种考虑用户双维度响应意愿的电动汽车可调度潜力评估方法，建立不同激励水平下用户参与电网调度不确定性模型,包括电动汽车用户参与调度的响应率模型及充电时间裕度的不确定性响应模型；基于不同激励水平下用户参与电网调度不确定性模型,计算电动汽车的接受度，量化电动汽车用户参与调度的响应意愿；基于用户接受度，评估电动汽车集群的可调度潜力。本发明针对电动汽车用户参与电网调度接受度分析不全面的问题，对不同用户在不同激励水平下的响应度和响应偏差进行了分析，构建了电动汽车用户在不同激励水平下的响应率模型，反映了用户在不同激励水平下的调度意愿，从而提高了电动汽车可调度容量评估的准确性。

技术研发人员：王海伟,丁津津,徐斌,孙辉,陈晨,葛瑞峰,徐晓,王小明,王鹏飞,彭勃,汪勋婷,袁伟博,赵文广
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司合肥供电公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17