電池交換站與微電網(wǎng)基于影子價(jià)格的協(xié)調(diào)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-02-02 07:35
電池交換站(battery swap station,BSS)的發(fā)展可有效緩解電動(dòng)汽車(chē)行駛里程有限、充電時(shí)間長(zhǎng)所帶來(lái)的問(wèn)題。首先提出微電網(wǎng)、BSS 2個(gè)獨(dú)立非合作實(shí)體管理系統(tǒng)日前經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的新型優(yōu)化模型;然后設(shè)計(jì)一個(gè)以市場(chǎng)為基礎(chǔ)的機(jī)制,使2個(gè)系統(tǒng)能夠有效地協(xié)調(diào),該協(xié)調(diào)機(jī)制只需要在2個(gè)實(shí)體之間交換單個(gè)影子價(jià)格和充放電功率請(qǐng)求;最后采用CPLEX軟件與改進(jìn)的風(fēng)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化算法,得到微電網(wǎng)和BSS的充放電功率和影子價(jià)格,對(duì)所提出的模型進(jìn)行求解。通過(guò)數(shù)值算例驗(yàn)證該方法的有效性和可擴(kuò)展性,并由改進(jìn)的IEEE 33總線(xiàn)系統(tǒng)算例驗(yàn)證了所提優(yōu)化模型的合理性和有效性。
【文章來(lái)源】:現(xiàn)代電力. 2020,37(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
微電網(wǎng)和BSS的電能交易價(jià)格影0.30.20510152025時(shí)間/h
G和可再生能源的整合,影子電價(jià)低于公用微電網(wǎng)電價(jià)。但在19:00時(shí),負(fù)荷需求比較大,此時(shí)可再生能源的出力下降,導(dǎo)致了影子電價(jià)的快速增加。為了驗(yàn)證本文提出模型的合理性與有效性,構(gòu)建了3個(gè)場(chǎng)景:場(chǎng)景1為不含電池交換站的微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益;場(chǎng)景2為微電網(wǎng)與BSS之間采用公用微電網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行交易;場(chǎng)景3為微電網(wǎng)與BSS之間采用影子價(jià)格進(jìn)行交易。為了排除負(fù)荷與風(fēng)光出力對(duì)3個(gè)場(chǎng)景的干擾,本文對(duì)3個(gè)場(chǎng)景選取同樣典型的風(fēng)、光出力負(fù)荷與負(fù)荷曲線(xiàn)(見(jiàn)附錄附圖A3、A4)。圖2、3、4分別為3個(gè)場(chǎng)景的可控微電源出力,對(duì)比可知,場(chǎng)景2、3相對(duì)于場(chǎng)景1而言,微電網(wǎng)向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電能大大減少且與大電網(wǎng)的交互變?nèi),則此時(shí)微電網(wǎng)也適用于孤島運(yùn)行。由圖2—4和附表B3可知,微電網(wǎng)在可再生能源滿(mǎn)足不了負(fù)荷需求時(shí),由于FC和MT的運(yùn)行費(fèi)用成本較低,所以使用FC和MT的優(yōu)先級(jí)高于DE。此外,電力與公用事業(yè)的交易是由電價(jià)、負(fù)荷需求和內(nèi)部發(fā)電機(jī)組參數(shù)決定的。例如,在5:00~6:00之間,由于低負(fù)荷需求和FC和MT邊際成本,電力價(jià)格較低,但仍有電力賣(mài)給公用電網(wǎng)。此外,18:00—20:00微電網(wǎng)實(shí)體因需求大而電價(jià)高,但仍從公用電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電力。但微電網(wǎng)實(shí)體的目標(biāo)是通過(guò)打開(kāi)DE來(lái)減少該時(shí)段的電力購(gòu)買(mǎi)。由圖2、3、5可知,場(chǎng)景2中10:00—13:00,BSS向微電網(wǎng)售電,從而減少了DE的使用量,0.9影子電價(jià)/(元/(kW·h))0.80.70.60.50.40.30.20510152025時(shí)間/h圖1微電網(wǎng)和BSS的電能交易價(jià)格Fig.1Transactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogri
70.60.50.40.30.20510152025時(shí)間/h圖1微電網(wǎng)和BSS的電能交易價(jià)格Fig.1TransactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogridandtheBSS0510152025時(shí)間/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電量圖2場(chǎng)景1中可控微電源出力Fig.2Controllablemicropoweroutputinscenario10510152025時(shí)間/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電量向大電網(wǎng)售電電量圖3場(chǎng)景2中可控微電源出力Fig.3Controllablemicro-poweroutputinscenario20510152025時(shí)間/h功率/kW16001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電量向大電網(wǎng)售電電量圖4場(chǎng)景3中可控微電源出力Fig.4Controllablemicro-poweroutputinscenario3588現(xiàn)代電力2020年12月現(xiàn)代電力,2020,37(6)http://xddl.ncepu.edu.cnE-mail:xddl@vip.163.com
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源互聯(lián)網(wǎng)及其優(yōu)化運(yùn)行研究現(xiàn)狀綜述[J]. 丁濤,牟晨璐,別朝紅,杜鵬偉,范振宇,鄒志翔,楊永恒,吳中鈺,徐巖,唐保國(guó). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(15)
[2]考慮V2G模式的電動(dòng)汽車(chē)充電站規(guī)劃[J]. 張?chǎng)吴?強(qiáng)偉,文曉龍,李宏仲. 現(xiàn)代電力. 2019(01)
[3]基于多視角的電動(dòng)汽車(chē)有序充放電定價(jià)模型與策略研究[J]. 崔金棟,羅文達(dá),周念成. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(15)
[4]計(jì)及電動(dòng)汽車(chē)不確定性的微電網(wǎng)規(guī)劃研究[J]. 蔣紅進(jìn),蔣紅彪,朱蘭,唐隴軍. 電測(cè)與儀表. 2018(08)
[5]新能源微電網(wǎng)研究綜述[J]. 孟明,陳世超,趙樹(shù)軍,李振偉,盧玉舟. 現(xiàn)代電力. 2017(01)
[6]含分布式電源和電動(dòng)汽車(chē)的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略[J]. 趙興勇,王帥,吳新華,劉健. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[7]考慮與電動(dòng)汽車(chē)換電站互動(dòng)的微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 陳思,張焰,薛貴挺,孫偉卿. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(04)
本文編號(hào):3014329
【文章來(lái)源】:現(xiàn)代電力. 2020,37(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
微電網(wǎng)和BSS的電能交易價(jià)格影0.30.20510152025時(shí)間/h
G和可再生能源的整合,影子電價(jià)低于公用微電網(wǎng)電價(jià)。但在19:00時(shí),負(fù)荷需求比較大,此時(shí)可再生能源的出力下降,導(dǎo)致了影子電價(jià)的快速增加。為了驗(yàn)證本文提出模型的合理性與有效性,構(gòu)建了3個(gè)場(chǎng)景:場(chǎng)景1為不含電池交換站的微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益;場(chǎng)景2為微電網(wǎng)與BSS之間采用公用微電網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行交易;場(chǎng)景3為微電網(wǎng)與BSS之間采用影子價(jià)格進(jìn)行交易。為了排除負(fù)荷與風(fēng)光出力對(duì)3個(gè)場(chǎng)景的干擾,本文對(duì)3個(gè)場(chǎng)景選取同樣典型的風(fēng)、光出力負(fù)荷與負(fù)荷曲線(xiàn)(見(jiàn)附錄附圖A3、A4)。圖2、3、4分別為3個(gè)場(chǎng)景的可控微電源出力,對(duì)比可知,場(chǎng)景2、3相對(duì)于場(chǎng)景1而言,微電網(wǎng)向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電能大大減少且與大電網(wǎng)的交互變?nèi),則此時(shí)微電網(wǎng)也適用于孤島運(yùn)行。由圖2—4和附表B3可知,微電網(wǎng)在可再生能源滿(mǎn)足不了負(fù)荷需求時(shí),由于FC和MT的運(yùn)行費(fèi)用成本較低,所以使用FC和MT的優(yōu)先級(jí)高于DE。此外,電力與公用事業(yè)的交易是由電價(jià)、負(fù)荷需求和內(nèi)部發(fā)電機(jī)組參數(shù)決定的。例如,在5:00~6:00之間,由于低負(fù)荷需求和FC和MT邊際成本,電力價(jià)格較低,但仍有電力賣(mài)給公用電網(wǎng)。此外,18:00—20:00微電網(wǎng)實(shí)體因需求大而電價(jià)高,但仍從公用電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電力。但微電網(wǎng)實(shí)體的目標(biāo)是通過(guò)打開(kāi)DE來(lái)減少該時(shí)段的電力購(gòu)買(mǎi)。由圖2、3、5可知,場(chǎng)景2中10:00—13:00,BSS向微電網(wǎng)售電,從而減少了DE的使用量,0.9影子電價(jià)/(元/(kW·h))0.80.70.60.50.40.30.20510152025時(shí)間/h圖1微電網(wǎng)和BSS的電能交易價(jià)格Fig.1Transactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogri
70.60.50.40.30.20510152025時(shí)間/h圖1微電網(wǎng)和BSS的電能交易價(jià)格Fig.1TransactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogridandtheBSS0510152025時(shí)間/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電量圖2場(chǎng)景1中可控微電源出力Fig.2Controllablemicropoweroutputinscenario10510152025時(shí)間/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電量向大電網(wǎng)售電電量圖3場(chǎng)景2中可控微電源出力Fig.3Controllablemicro-poweroutputinscenario20510152025時(shí)間/h功率/kW16001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電量向大電網(wǎng)售電電量圖4場(chǎng)景3中可控微電源出力Fig.4Controllablemicro-poweroutputinscenario3588現(xiàn)代電力2020年12月現(xiàn)代電力,2020,37(6)http://xddl.ncepu.edu.cnE-mail:xddl@vip.163.com
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源互聯(lián)網(wǎng)及其優(yōu)化運(yùn)行研究現(xiàn)狀綜述[J]. 丁濤,牟晨璐,別朝紅,杜鵬偉,范振宇,鄒志翔,楊永恒,吳中鈺,徐巖,唐保國(guó). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(15)
[2]考慮V2G模式的電動(dòng)汽車(chē)充電站規(guī)劃[J]. 張?chǎng)吴?強(qiáng)偉,文曉龍,李宏仲. 現(xiàn)代電力. 2019(01)
[3]基于多視角的電動(dòng)汽車(chē)有序充放電定價(jià)模型與策略研究[J]. 崔金棟,羅文達(dá),周念成. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(15)
[4]計(jì)及電動(dòng)汽車(chē)不確定性的微電網(wǎng)規(guī)劃研究[J]. 蔣紅進(jìn),蔣紅彪,朱蘭,唐隴軍. 電測(cè)與儀表. 2018(08)
[5]新能源微電網(wǎng)研究綜述[J]. 孟明,陳世超,趙樹(shù)軍,李振偉,盧玉舟. 現(xiàn)代電力. 2017(01)
[6]含分布式電源和電動(dòng)汽車(chē)的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略[J]. 趙興勇,王帥,吳新華,劉健. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[7]考慮與電動(dòng)汽車(chē)換電站互動(dòng)的微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 陳思,張焰,薛貴挺,孫偉卿. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(04)
本文編號(hào):3014329
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