一種確定規模化電動汽車可調度容量的方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及電動汽車領域，更具體涉及一種確定規模化電動汽車可調度容量的方 法。
【背景技術】：
[0002] 目前，隨著能源危機和環境問題的日趨惡化，越來越多的人們開始關注與探索如 何才能實現與環境和諧共處的可持續發展模式。有調查研宄發現，目前，交通運輸業占據了 約全世界一半的石油消耗，且帶來了幾乎全世界15%的溫室氣體排放量，給整個世界的環 境氣候變化產生了巨大的影響。電動汽車以電力代替石油作為其主要動力能源，具有碳排 放低、環境友好等特點，在緩解能源危機、充分利用可再生能源，降低溫室氣體排放，促進人 類與環境和諧發展等方面具有傳統內燃機汽車不可比擬的優勢。在企業的推動下，它也逐 漸成為世界各主要汽車制造強國政府確定的戰略產業方向。
[0003] 但是電動汽車作為一種交通工具，首先應該能夠滿足用戶的出行需求，需要研宄 電動汽車的可控性，即在滿足用戶需求之余輔助電網，可控電動汽車對應的容量即為輔助 電網的可控容量。為了實現電動汽車與電網的友好互動，需要計算出規模化電動汽車能夠 為電網提供的可調度容量大小。

【發明內容】
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[0004] 本發明的目的是提供一種確定規模化電動汽車可調度容量的方法，更好的實現了 電動汽車與電網的友好互動。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種確定規模化電動汽車可調度容 量的方法，包括下述步驟：
[0006] (1)定義表征電動汽車可控性的矩陣并進行初始化且設定電動汽車可調度容量持 續時長；
[0007] (2)基于實時狀態得到每一輛電動汽車的當前信息；
[0008] (3)根據所述時長和電動汽車的當前信息對電動汽車的可控性進行判斷；
[0009] (4)根據實際情況對所述定義表征電動汽車可控性的矩陣進行賦值；
[0010] (5)根據實際情況對所述定義表征電動汽車可控性的矩陣和所述電動汽車的可控 性計算電動汽車可調度容量并輸出。
[0011] 在所述步驟（1)中，所述可控性的矩陣包括定義矩陣Yd，和定義矩陣Yu;所示定義 矩陣Yd，表示負荷可切除性；
[0012] Yd=[ydiyd2 ...yd^ydN] (1)
[0013]式中，ydi= 1，表示第i輛電動汽車可以根據電網側需求而停止充電，即可用于做 下調負荷；7屯=0,表示第i輛電動汽車不可控或不可用于做下調負荷；對Yd矩陣賦零值 以進行初始化；
[0014] 所述定義矩陣Yu，表征負荷可增加性；
[0015]Yu=[yujyu2 ... yuN] (2)
[0016] 式中，yUi= 1，表示第i輛電動汽車可以根據電網側需求而進行充電，即可用于做 上調負荷；yui= 0,表示第i輛電動汽車不可控或不可用于做上調負荷；對Yu矩陣賦零值 以進行初始化。
[0017]在所述步驟（1)中，所述電動汽車可調度容量持續時長根據不同的應用設定。
[0018]在所述步驟（2)中，所述電動汽車的當前信息包括電動汽車預計離開時間、離開 時的期望電量、當前時刻電量、充電功率和電動汽車電池容量。
[0019]所述步驟（3)中的電動汽車可控性的判決包括并網判據和用戶充電需求判據進 行判斷。
[0020]所述并網判據如下式（3):
[0021] t0彡t彡td_At(3)
[0022] 式中：h為電動汽車并網時刻，td為電動汽車離網時刻，At為電動汽車可調度容 量持續的時長；如果該判據不成立，表示電動汽車未接入電網或者在未來的At時間內離 開電網，即為不可控；如該判據成立則表示電動汽車在當前時刻t至t+△t內均持續并入電 網，滿足并網判據，其可控性進一步由充電要求判據判斷。
[0023]所述充電要求判據如下：
[0026] 式中JOCL,為用戶的期望電量，SOC;為電動汽車電池的當前電量，td為電動汽 車離網時刻，At為電動汽車可調度容量持續的時長，pei為電動汽車的充電功率，n為充電 效率，(^表示電池容量；
[0027] 式⑷表示當電動汽車在當前時刻t至時刻t+At內均不充電，而從時刻t+At 開始直至汽車離開時刻td連續進行充電，如果在離開時滿足用戶的需求，則認為電動汽車 從當前時刻t至t+ △t內允許被切除，即該電動汽車是可控的；如果在離開時不能滿足用戶 的需求，則說明在該時間段內，從某個時刻開始電動汽車將必須充電，即為不可控的。
[0028]所述步驟（4)中，根據實際情況對表征電動汽車可控性的矩陣進行再賦值，判斷 可控電動汽車在當前時刻的充電狀態，如果為充電狀態則表示該電動汽車根據電網需要而 停止充電，即作為可下調負荷，令7屯=1;如果并網但是沒有充電，則該電動汽車根據電網 需要而進行充電，即作為可上調負荷，令yUi= 1 ;而不滿足上述條件的其他量ydi= 0,yui =0〇
[0029]在所述步驟（5)中，通過下式計算規模化電動汽車的可調度容量大小：
[0030] 可上調容量計算公式
[0032] 可下調容量計算公式
[0034] 其中，yuJPydi為表征電動汽車可控性的矩陣，PCi為電動汽車的充電功率。
[0035] 和最接近的現有技術比，本發明提供技術方案具有以下優異效果
[0036] 1、本發明的技術方案以能否滿足用戶需求為判據，提出了一種判斷電動汽車可控 性的方案；
[0037] 2、本發明的技術方案計算了在滿足用戶基本需求的情況下電動汽車可以為電網 提供的容量大小；
[0038] 3、本發明的技術方案可以計算出不同持續時長的可調度容量，以應用于不同的場 合；
[0039] 4、本發明的技術方案對于將來實現規模化電動汽車與電網的優化協調控制具有 重要的實際意義；
[0040] 5、本發明的技術方案不僅能夠為電網提供調峰調頻、旋轉備用等輔助服務，提高 機組利用率，保證電網運行的安全性和可靠性；
[0041] 6、本發明的技術方案實現電動汽車與可再生能源的協調控制，提高電網消納可再 生能源的能力，提尚電網運彳丁的經濟性。
【附圖說明】
[0042] 圖1是本發明技術方案提供的方法流程圖；
[0043] 圖2是本發明實施例中提供的電動汽車可控性并網判據示意圖；
[0044] 圖3是本發明實施例中提供的規模化電動汽車可調度容量曲線圖。
【具體實施方式】
[0045] 下面結合實施例對發明作進一步的詳細說明。
[0046] 實施例1 :
[0047] 本例的發明提供了一種確定規模化電動汽車可調度容量的方法，是針對電動汽車 作為一種可控性負荷參與電網的運行調度，提出一種規模化電動汽車可調度容量的計算方 法。該方法基于電動汽車實時充電狀態數據，具體包括當前時刻電量、預計離開時間、期望 電量、充電功率、電池容量等信息，以能否滿足用戶需求為判據判斷電動汽車的可控性，可 控即為根據電網側的需求可對電動汽車的充電狀態進行控制。根據可控電動汽車當前的充 電狀態，將可調度容量分為上調容量與下調容量。同時該方法可以計算出不同持續時長的 可調度容量，以應用于不同的場合。該方法對于將來實現規模化電動汽車與電網的優化協 調控制具有重要的實際意義。
[0048] 如圖1所示，所述方法包括如下的步驟：
[0049] 第一步：定義表征電動汽車可控性的矩陣并進行初始化。定義矩陣YcKydii 1/0)，表示負荷可切除性；并定義矩陣Yu(yUi = 1/0)，表征負荷可增加性，分別對兩個矩陣 進行初始化，令Yd= 0，Yu= 0。根據不同的應用需求，設定電動汽車可調度容量持續時長 At，分別取At= 0，At= 0. 5，At= 1，比較不同持續時長對應的可調度容量大小。
[0050] 第二步：基于實時狀態得到每一輛電動汽車的當前信息。電動汽車的當前信息 包括電動汽車預計尚開時間、尚開時的期望電量、當前時刻電量、充電功率、電動汽車電池 容量等，上述信息的獲取需要由智能儀表、通訊設備等作為支持。為了仿真模擬，根據相關 文獻指導，電動汽車的上述數據通過數據擬合抽樣的方法得到。具體為并網時間h服從 N(19, 1. 2)的正態分布，離開時間td服從N(7. 5, 0. 5)的正態分布，起始電量服從N(40, 15) 的正態分布，期望電量統一設定為
，充電功率P。服從U(3, 4)的均 勻分布，單位為k