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01.研究方法
本文將電動汽車(electric vehicle，EV)集群分成三類：無序EV、I型EV和II型EV。無序EV是指充電隨機且不參與調度的EV集群；I型EV是指在空閑時間里愿意接入充電樁，交由EV集群運營商代為充電管理的EV集群；II型EV是指在I型EV中，愿意進一步調整自身充電節(jié)點選擇的EV集群；提出了一種基于等效負荷實時電價(equivalent load real-time tariff，ELRTT)和節(jié)點實時電價(node real-time tariff，NRTT)階梯式引導的電動汽車時空優(yōu)化調度策略(調度模型參見圖1)。首先，考慮基礎負荷、風電和光伏發(fā)電波動制定ELRTT，引導在時間維度上響應積極的I型EV有序充放電，實現包含I型EV用戶充電費用和新能源消納的多目標函數成本優(yōu)化；其次綜合考慮節(jié)點網損和負載率形成節(jié)點補貼指引，基于ELRTT，建立NRTT，指引在空間維度上響應積極的II型EV選取充電節(jié)點，以II型EV充電費用最低為目標函數，實現II型EV用戶主動前往網損和負載率均較小的配電網節(jié)點充電。通過兩類電價對響應程度不同的EV集群分別引導，既考慮用戶參與意愿、有效提高EV利用率；又有助于電網安全、綠色和經濟運行，實現了EV用戶和電網的友好互動。
圖1 總體調度模型
02.算例分析
總時長T為24h，調度時間間隔為15min，提出4種方式進行仿真，對比分析在同一場景下本文所提策略的有效性；在不同電網場景中驗證所提策略泛化性。
方式a：EV集群不參與時空調度。
方式b：僅考慮I型EV由ELRTT引導，參與時間調度。
方式c：在方式b基礎上由NRTT進一步引導II型EV參與空間調度，NRTT價格只考慮NNLS指標。
方式d：在方式b基礎上由NRTT進一步引導II型EV參與空間調度，NRTT價格綜合考慮NNLS和NLR指標。
1）時間調度結果。
圖2 EV充放電對比
由圖2可知，相較于方式a中I型EV無序充電，方式b中I型EV充放電行為由ELRTT價格引導。在等效負荷較低時，ELRTT價格較低；等效負荷較高時，ELRTT價格較高。在ELRTT價格引導下，當ELRTT中充放電價格相同時，I型EV集群傾向于在ELRTT價格較低時段充電，ELRTT價格較高時段放電；但在充放電價格不一致的情況下，當放電價格大于充電價格時，一般表現為放電行為，但不一定只出現放電選擇。如在t=44時段，此時放電價格為0.30元，充電價格為0.15元，EV集群是以23.07MW的功率進行充電。
2）空間調度結果。
圖3 II型EV充放電分布對比
由圖3可知，方式a中II型EV若不加以調度，充電時間和位置分布均較為隨機；方式b中II型EV被ELRTT引導后，充電時間由等效負荷波動決定，但充放電位置也為隨機分布，各節(jié)點充電數量和放電數量均明顯增多。方式c考慮NNLS形成NRTT后，II型EV用戶在NNLS較低節(jié)點，如節(jié)點1-8、18-23，選擇充電；在NNLS較高節(jié)點，如節(jié)點14-17、31-33，選擇放電。方式d考慮NNLS和NLR形成NRTT后，由于多數節(jié)點的折算NLR均較低，形成節(jié)點補貼指引后，節(jié)點充放電選擇大多由NNLS決定，但少數節(jié)點NLR較高，會導致充電選擇逆轉，如節(jié)點22、23。
03.研究結論
1）僅考慮在時間維度制定ELRTT電價，引導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同時充電的情況，會導致充電網損和原有配電網節(jié)點重載、過載時段數增加，增大安全隱患。
2）進一步考慮節(jié)點網損和NLR形成NRTT引導II型EV充電，對EV充電位置優(yōu)化，既保證配電網輸電經濟性，也兼顧節(jié)點接納能力；此外，在新能源波動越大，II型EV響應數量越多的情況下，其降低充電網損和減輕節(jié)點重載和過載壓力的效果愈明顯。
3）考慮雙重電價階梯式引導EV用戶，不僅能夠提高EV利用率和減低用戶充電費用，還有助于電網安全、綠色和經濟運行，實現了EV用戶和電網的友好互動，該引導策略適用于新能源滲透率不斷增大的新型電力系統。
04.后續(xù)研究方向或討論話題
隨著用電側電能替代的推進，電動汽車保有量會不斷上升，用戶充電選擇多樣性及充電隨機性會不斷增大，電網調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之間的雙向選擇問題，對此應該制定更明確的機制。針對各類型用戶更具體的意愿和雙向選擇的調度策略制定將會成為下一步的研究方向。
