基于電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，用戶汽車接入時(shí)調(diào)度裝置根據(jù)用戶的下一次行駛距離計(jì)算電動(dòng)汽車電池的最小荷電狀態(tài)，并根據(jù)電動(dòng)汽車當(dāng)前荷電狀態(tài)將電動(dòng)汽車分為“充電服務(wù)”、“放電服務(wù)”和“可充電服務(wù)或放電服務(wù)”三種類型，調(diào)度裝置實(shí)時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電功率和負(fù)載功率，判斷是否需要進(jìn)行調(diào)度，如果需要調(diào)度就進(jìn)一步確定是充電調(diào)度還是放電調(diào)度，然后選擇相應(yīng)類型的電動(dòng)汽車進(jìn)行調(diào)度，彌補(bǔ)充電功率或負(fù)載功率的不足。本發(fā)明利用電動(dòng)汽車中大容量電池的充放電功能力，對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行調(diào)度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)的功率平衡，提高風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電利用率和安全性。
【專利說明】基于電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地講，涉及一種基于電動(dòng) 汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 分布式電源是以風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏等為代表的功率在幾十千瓦到幾十兆瓦范 圍內(nèi)的小型模塊式與環(huán)境兼容且分布在負(fù)荷附近的經(jīng)濟(jì)、高效的獨(dú)立電源。隨著可再生能 源應(yīng)用的大力推廣，分布式電源逐漸成為一種重要的電力電源形式。超高壓、遠(yuǎn)距離、大容 量輸電適應(yīng)于傳統(tǒng)的規(guī)模化集中輸電，這種輸電方式不可避免地帶來成本高，運(yùn)行難度大， 難以適應(yīng)用戶越來越高的安全及可靠性的要求以及多樣化的供電需求。引入分布式發(fā)電和 微電網(wǎng)技術(shù)，可有效降低負(fù)荷對(duì)大電網(wǎng)的依賴，對(duì)提高供電安全性和可靠性起到至關(guān)重要 的作用。
[0003] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對(duì)環(huán)境問題的重視，將可再生能源作為分布式電源接入電 網(wǎng)的比例正在不斷的上升。越來越多的風(fēng)電可接入微網(wǎng)開始為一個(gè)社區(qū)供電。由于風(fēng)力的 自然不連續(xù)性會(huì)引起風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng)，迫切需要其他能源進(jìn)行補(bǔ)償，以平衡發(fā)電功率和用 電功率，保證微電網(wǎng)功率的穩(wěn)定。
[0004] 同時(shí)，隨著電動(dòng)汽車的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和電動(dòng)汽車日益普及，越來越多的電動(dòng)汽 車也需要接入電網(wǎng)進(jìn)行充放電。由于電動(dòng)汽車上的大容量電池具有存儲(chǔ)電能和輸出電能的 能力，并且大多數(shù)電動(dòng)汽車每天有大約22小時(shí)是處于閑置不用狀態(tài)的，如何將閑置不用的 電動(dòng)汽車?yán)闷饋恚园l(fā)揮其大容量電池的充放電能力是一個(gè)需要研究的問題。
[0005] 國內(nèi)外對(duì)電動(dòng)汽車入網(wǎng)（V2G)技術(shù)，即電動(dòng)汽車與供電方的交互問題研究較多， 但對(duì)風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)中的電動(dòng)汽車調(diào)度優(yōu)化方法研究較少。電動(dòng)汽車在微網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用 中的研究還處于起步階段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng) 功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，利用電動(dòng)汽車中大容量電池的充放電功能力，對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行調(diào) 度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)的功率平衡。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方 法，包括以下步驟：
[0008] S1 :用戶停車離開時(shí)將電動(dòng)汽車接入風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)的調(diào)度裝置，并設(shè)置下一次行 駛的距離d，調(diào)度裝置根據(jù)行駛距離計(jì)算電動(dòng)汽車電池的最小荷電狀態(tài)S 〇Cmin，計(jì)算公式 為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于電動(dòng)汽車的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于，包括以下 步驟： S1:用戶停車離開時(shí)將電動(dòng)汽車接入風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)的調(diào)度裝置，并設(shè)置下一次行駛的 距離d，調(diào)度裝置根據(jù)行駛距離計(jì)算電動(dòng)汽車電池的最小荷電狀態(tài)S〇Cmin，計(jì)算公式為：
其中，SoC'min表示電動(dòng)電車電池荷電狀態(tài)所允許的最小值，k表示單位距離耗電量，C表示電池容量； 如果電動(dòng)汽車當(dāng)前荷電狀態(tài)S〇CnOT <S〇Cmin，電動(dòng)汽車類型設(shè)置為"充電服務(wù)"；如果S〇CnOT >S〇Cmax，其中S〇Cmax表示荷電狀態(tài)所允許的最大值，電動(dòng)汽車類型設(shè)置為"放電服 務(wù)";如果S〇Cmin <S〇CnOT <S〇C_，電動(dòng)汽車類型設(shè)置為"可充電服務(wù)或放電服務(wù)"； 52 :調(diào)度裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲取風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的發(fā)電功率Pgm(t)和負(fù)載功率 PlMd(t)，如果當(dāng)前存在正在充電的電動(dòng)汽車，也將其充電功率計(jì)入負(fù)載功率，計(jì)算功率差值 AP(t) =Pgen(t)-Pload(t)； 53 :判斷是否APmin彡AP(t)彡APmax，APmin和APmax分別表示功率差值A(chǔ)P(t)的最 小門限值和最大門限值，如果是，不進(jìn)行調(diào)度，返回步驟S2繼續(xù)監(jiān)測(cè)功率數(shù)據(jù)，如果不是， 進(jìn)一步判斷是否AP(t) >AP_，如果是，進(jìn)入步驟S5,否則進(jìn)入步驟S5; 54 :對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電調(diào)度，具體步驟為： S4. 1 :判定當(dāng)前時(shí)刻是否存在提供放電服務(wù)的電動(dòng)汽車，如果存在，進(jìn)入步驟S4. 2,否 則進(jìn)入步驟S4. 3 ; S4. 2 :將提供放電服務(wù)的電動(dòng)汽車全部停止放電，進(jìn)入步驟S4. 3 ; 54. 3 :選擇充電的電動(dòng)汽車，選擇方法為：從"充電服務(wù)"的電動(dòng)汽車中選擇電動(dòng)汽車 啟動(dòng)充電，新加入充電的電動(dòng)汽車的總充電功率P。滿足APmin彡AP(t)_P。彡APmax，如果 "充電服務(wù)"的電動(dòng)汽車不足以彌補(bǔ)功率差值，則進(jìn)一步從"可充電服務(wù)或放電服務(wù)"的電動(dòng) 汽車中選擇電動(dòng)汽車進(jìn)行充電； 55 :對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電調(diào)度，具體步驟為： 55. 1 :判定當(dāng)前時(shí)刻是否存在提供放電服務(wù)的電動(dòng)汽車，如果存在，進(jìn)入步驟S5. 2,如 果不存在，進(jìn)入步驟S5. 4 ; S5. 2 :判斷當(dāng)前存在提供放電服務(wù)的電動(dòng)汽車的總放電功率Pd是否滿足APmin彡AP(t) +Pd彡APmax，如果是，不作任何操作，否則進(jìn)入步驟S5. 3 ; S5. 3:如果AP(t)+Pd>APmax，停止部分電動(dòng)汽車的放電，使總放電功率Pd滿足APmin彡AP(t)+Pd彡APmax，否則進(jìn)入步驟S5.4; S5. 4 :從"放電服務(wù)"的電動(dòng)汽車中選擇電動(dòng)汽車啟動(dòng)放電，所有放電的電動(dòng)汽車的總 放電功率Pd滿足APmin彡AP(t)+Pd彡APmax，如果"放電服務(wù)"的電動(dòng)汽車不足以彌補(bǔ)功 率差值，則進(jìn)一步從"可充電服務(wù)或放電服務(wù)"的電動(dòng)汽車中選擇電動(dòng)汽車進(jìn)行放電； S6:提供充電或放電服務(wù)的電動(dòng)汽車在工作過程中，對(duì)電池的荷電狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 如果充電的電動(dòng)汽車的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)SoC(t) =S〇C_，則停止充電，并將類型設(shè)置為"放電 服務(wù)"，否則不作任何操作；如果放電的電動(dòng)汽車的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)SoC(t) =S〇Cmin，則停止 放電，并將類型設(shè)置為"充電服務(wù)"，否則不作任何操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于，所述步 驟S4. 3中選擇充電的電動(dòng)汽車時(shí)，先接入的電動(dòng)汽車先進(jìn)行調(diào)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于，所述步 驟S4. 3中選擇充電的電動(dòng)汽車時(shí)，電動(dòng)汽車當(dāng)前荷電狀態(tài)和最小荷電狀態(tài)S〇Cmin的差值小 的先進(jìn)行調(diào)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于，所述步 驟S5. 4中選擇放電的電動(dòng)汽車時(shí)，電動(dòng)汽車當(dāng)前荷電狀態(tài)和最小荷電狀態(tài)S〇Cmin的差值大 的先進(jìn)行調(diào)度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)功率平衡實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于，在調(diào)度 過程中，周期性地對(duì)風(fēng)力發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電情況和用電情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到本周期的發(fā) 電量Egm和用電量ElMd; 如果Egm =ElMd，不作任何操作； 如果Egm >ElMd，判斷是否
，其中N是當(dāng)前時(shí)刻已接 入調(diào)度裝置的電動(dòng)汽車數(shù)量，S〇C_n表示第n臺(tái)電動(dòng)汽車的荷電狀態(tài)最大值，S〇Cn (t)表示 第n臺(tái)電動(dòng)汽車的當(dāng)前荷電狀態(tài)值，如果是，不作任何操作，如果不是，調(diào)度裝置向未接入 的電動(dòng)汽車用戶發(fā)送消息，提示用戶將可以提供充電服務(wù)的電動(dòng)汽車接入調(diào)度裝置； 如果Egm <ElMd，判斷是否
|其中SoCmin_n表示第n臺(tái) 電動(dòng)汽車的荷電狀態(tài)最小值，如果是，不作任何操作，如果不是，調(diào)度裝置向未接入的電動(dòng) 汽車用戶發(fā)送消息，提示用戶將可以提供放電服務(wù)的電動(dòng)汽車接入調(diào)度裝置。
【文檔編號(hào)】H02J3/28GK104410089SQ201410794966
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】李立英, 吳曉玲, 鄒見效, 徐紅兵 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)