中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
01.研究方法
本文將電動(dòng)汽車(electric vehicle，EV)集群分成三類：無(wú)序EV、I型EV和II型EV。無(wú)序EV是指充電隨機(jī)且不參與調(diào)度的EV集群；I型EV是指在空閑時(shí)間里愿意接入充電樁，交由EV集群運(yùn)營(yíng)商代為充電管理的EV集群；II型EV是指在I型EV中，愿意進(jìn)一步調(diào)整自身充電節(jié)點(diǎn)選擇的EV集群；提出了一種基于等效負(fù)荷實(shí)時(shí)電價(jià)(equivalent load real-time tariff，ELRTT)和節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)電價(jià)(node real-time tariff，NRTT)階梯式引導(dǎo)的電動(dòng)汽車時(shí)空優(yōu)化調(diào)度策略(調(diào)度模型參見圖1)。首先，考慮基礎(chǔ)負(fù)荷、風(fēng)電和光伏發(fā)電波動(dòng)制定ELRTT，引導(dǎo)在時(shí)間維度上響應(yīng)積極的I型EV有序充放電，實(shí)現(xiàn)包含I型EV用戶充電費(fèi)用和新能源消納的多目標(biāo)函數(shù)成本優(yōu)化；其次綜合考慮節(jié)點(diǎn)網(wǎng)損和負(fù)載率形成節(jié)點(diǎn)補(bǔ)貼指引，基于ELRTT，建立NRTT，指引在空間維度上響應(yīng)積極的II型EV選取充電節(jié)點(diǎn)，以II型EV充電費(fèi)用最低為目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)II型EV用戶主動(dòng)前往網(wǎng)損和負(fù)載率均較小的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)充電。通過(guò)兩類電價(jià)對(duì)響應(yīng)程度不同的EV集群分別引導(dǎo)，既考慮用戶參與意愿、有效提高EV利用率；又有助于電網(wǎng)安全、綠色和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了EV用戶和電網(wǎng)的友好互動(dòng)。
圖1 總體調(diào)度模型
02.算例分析
總時(shí)長(zhǎng)T為24h，調(diào)度時(shí)間間隔為15min，提出4種方式進(jìn)行仿真，對(duì)比分析在同一場(chǎng)景下本文所提策略的有效性；在不同電網(wǎng)場(chǎng)景中驗(yàn)證所提策略泛化性。
方式a：EV集群不參與時(shí)空調(diào)度。
方式b：僅考慮I型EV由ELRTT引導(dǎo)，參與時(shí)間調(diào)度。
方式c：在方式b基礎(chǔ)上由NRTT進(jìn)一步引導(dǎo)II型EV參與空間調(diào)度，NRTT價(jià)格只考慮NNLS指標(biāo)。
方式d：在方式b基礎(chǔ)上由NRTT進(jìn)一步引導(dǎo)II型EV參與空間調(diào)度，NRTT價(jià)格綜合考慮NNLS和NLR指標(biāo)。
1）時(shí)間調(diào)度結(jié)果。
圖2 EV充放電對(duì)比
由圖2可知，相較于方式a中I型EV無(wú)序充電，方式b中I型EV充放電行為由ELRTT價(jià)格引導(dǎo)。在等效負(fù)荷較低時(shí)，ELRTT價(jià)格較低；等效負(fù)荷較高時(shí)，ELRTT價(jià)格較高。在ELRTT價(jià)格引導(dǎo)下，當(dāng)ELRTT中充放電價(jià)格相同時(shí)，I型EV集群傾向于在ELRTT價(jià)格較低時(shí)段充電，ELRTT價(jià)格較高時(shí)段放電；但在充放電價(jià)格不一致的情況下，當(dāng)放電價(jià)格大于充電價(jià)格時(shí)，一般表現(xiàn)為放電行為，但不一定只出現(xiàn)放電選擇。如在t=44時(shí)段，此時(shí)放電價(jià)格為0.30元，充電價(jià)格為0.15元，EV集群是以23.07MW的功率進(jìn)行充電。
2）空間調(diào)度結(jié)果。
圖3 II型EV充放電分布對(duì)比
由圖3可知，方式a中II型EV若不加以調(diào)度，充電時(shí)間和位置分布均較為隨機(jī)；方式b中II型EV被ELRTT引導(dǎo)后，充電時(shí)間由等效負(fù)荷波動(dòng)決定，但充放電位置也為隨機(jī)分布，各節(jié)點(diǎn)充電數(shù)量和放電數(shù)量均明顯增多。方式c考慮NNLS形成NRTT后，II型EV用戶在NNLS較低節(jié)點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)1-8、18-23，選擇充電；在NNLS較高節(jié)點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)14-17、31-33，選擇放電。方式d考慮NNLS和NLR形成NRTT后，由于多數(shù)節(jié)點(diǎn)的折算NLR均較低，形成節(jié)點(diǎn)補(bǔ)貼指引后，節(jié)點(diǎn)充放電選擇大多由NNLS決定，但少數(shù)節(jié)點(diǎn)NLR較高，會(huì)導(dǎo)致充電選擇逆轉(zhuǎn)，如節(jié)點(diǎn)22、23。
03.研究結(jié)論
1）僅考慮在時(shí)間維度制定ELRTT電價(jià)，引導(dǎo)I型EV充電，能在一定程度上增大新能源消納；但未考慮大規(guī)模EV同時(shí)充電的情況，會(huì)導(dǎo)致充電網(wǎng)損和原有配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)重載、過(guò)載時(shí)段數(shù)增加，增大安全隱患。
2）進(jìn)一步考慮節(jié)點(diǎn)網(wǎng)損和NLR形成NRTT引導(dǎo)II型EV充電，對(duì)EV充電位置優(yōu)化，既保證配電網(wǎng)輸電經(jīng)濟(jì)性，也兼顧節(jié)點(diǎn)接納能力；此外，在新能源波動(dòng)越大，II型EV響應(yīng)數(shù)量越多的情況下，其降低充電網(wǎng)損和減輕節(jié)點(diǎn)重載和過(guò)載壓力的效果愈明顯。
3）考慮雙重電價(jià)階梯式引導(dǎo)EV用戶，不僅能夠提高EV利用率和減低用戶充電費(fèi)用，還有助于電網(wǎng)安全、綠色和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了EV用戶和電網(wǎng)的友好互動(dòng)，該引導(dǎo)策略適用于新能源滲透率不斷增大的新型電力系統(tǒng)。
04.后續(xù)研究方向或討論話題
隨著用電側(cè)電能替代的推進(jìn)，電動(dòng)汽車保有量會(huì)不斷上升，用戶充電選擇多樣性及充電隨機(jī)性會(huì)不斷增大，電網(wǎng)調(diào)度需要考慮更多的因素，例如不同類型用戶參與意愿以及用戶與電網(wǎng)之間的雙向選擇問(wèn)題，對(duì)此應(yīng)該制定更明確的機(jī)制。針對(duì)各類型用戶更具體的意愿和雙向選擇的調(diào)度策略制定將會(huì)成為下一步的研究方向。
