电动汽车短时最大备用容量评估方法

成果名称

电动汽车短时最大备用容量评估方法

成果联系人

吴巨爱

职称

讲师

所在单位

自动化学院、人工智能学院

联系电话

Email

wujuai@foxmail.com

技术成熟度

应用方案

技术分类

其他

核心专利号

201810235001.2

所属学科方向

一级学科

电气工程

二级学科

电力系统自动化

应用行业

电力系统、电网

项目概况：

现有电力系统主要利用发电侧的备用措施（reserve measure，RM）资源实现功率的实时平衡：在需要向上调节时，一般通过调度传统发电机组，如煤电、气电、水电等来实现；在需要向下调节时，可调资源可进一步扩大到风、光等新能源电源。尤以我国这样以煤电为主的电源结构，煤电机组启动慢、存在最小技术出力约束，依赖煤电调节风电、光伏等新能源发电波动存在较大的局限性：要么因煤电开机量过多产生弃风弃光问题，引起清洁能源资源的极大浪费；要么因煤电来不及开机或调节速率不足，导致调节跟不上可再生能源的快速波动，引起停电风险。因此，常规的RM资源及调度手段越来越不能适应新形势的发展，有必要充分发现、挖掘其它快速功率调节资源，例如发挥需求侧RM资源的作用。

电动汽车（electric vehicle, EV）既是一类用电负荷单元，同时也是一类优良的可控的用户侧分布式储能资源。随着需求侧分布式储能的崛起，这为电力系统的灵活调节提供了技术、经济上可行的潜在方案。

EV、市场以及电网之间的信息和能量交互

关键技术：

EV的备用能力与其调度弹性密切相关，如下图所示，充/放电可行域越宽，从起始状态点运行至目标状态点的可行调度路径的功率、电量差异就会越大，体现为调度弹性增大。观察下图，影响该区域内EV充/放电的路径的主要参量为最大充/放电功率、电池容量、保底电量、期望电量、用户出行时间、当前充/放电功率、当前SOC状态，以及计及电池寿命的放电深度和放电次数。对上述参数加以整理后，可形成决定EV备用能力的2个关键边界约束，即功率边界和电量边界。

从充/放电可行域易知EV单体的上、下备用能力可按式(1)、式(2)计算：

式中：P(k)为第k个时段的运行功率；P_Gmax+P(k)为功率边界的影响；E(k)–E_min(k+1)为第k个时段内的最大可放电量，(E(k)–E_min(k+1))/∆t+P(k)则为考虑当前工况下EV的可放电量潜力，反映出电量边界的影响。

上述表达式旨在通过比较功率边界与电量边界，计算出各时段EV的上、下备用容量。

EV充/放电可行域

应用领域和市场前景：

充分利用EV在需求侧的弹性，促进EV向电网提供运行备用服务，是未来解决间歇性可再生能源消纳问题的重要途径之一。这对于实现我国能源结构的低碳转型、提高电网运行的可靠性和经济性具有重要且迫切的意义。

合作方式（技术转让，技术开发，技术服务，技术咨询，技术入股）：

*技术服务

*技术咨询

图片：（1-5张，文件大小不低于1MB，图片清晰，并标注图片说明）

起始SOC=50%时智能充放电策略下EV单体的功率、电量曲线及其1h备用能力