风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型

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1、第33卷第8期可再生能源Vol.33No.82015年8月RenewableEnergyResourcesAug.2015风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型112侯建朝，胡群丰，周兵兵（1.上海电力学院经济与管理学院，上海200090；2.国家电网辽宁省电力有限公司，辽宁沈阳110006）摘要：建立了风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型。首先调度风电和电动汽车协同入网，优化电动汽车充放电时间和功率来适应风电和负荷的波动，最大程度地消纳风电，减少净负荷峰谷差；然后对火电机组负荷进行经济分配，达到可调度协同并网的经

2、济性。对可入网电动汽车数量进行敏感性分析，结果表明，电动汽车入网数量越多，削峰填谷效果越好。文章通过算例证明了所提模型的有效性和合理性。关键词：风电；可入网电动汽车；联合削峰；经济调度；敏感性分析中图分类号：TK89；TM73文献标志码：A文章编号：1671-5292（2015）08-1196-07DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.08.0130引言充放电行为，可以达到平抑负荷波动，增加电风电出力具有波动性、反调峰特点，随着动汽车受益的效果；然而，文献没有计入发电风电在电源结构中的比

3、重不断提高，对电力侧的运行成本，也没有考虑到发电侧的利益。[1]，[2]系统安全稳定运行的影响日益突出。由文献[15]以火电机组发电成本最小化、碳排放于电力系统调峰能力不能满足大规模风电出量和电动汽车放电功率为最优目标，但没有建力的波动性，因此在负荷低谷时段必须切除立电动汽车平抑负荷波动的目标。文献[16]建[3]部分风电，产生严重的弃风问题。近年来，立了计及风电和电动汽车不确定性的随机经储能技术提供了解决风电入网波动性问题的济调度单目标模型，但没有建立电动汽车减小措施，但由于储能系统成本高，其大量应用的负荷峰谷差的目标

4、函数。[4]经济性较差。近几年，在国家节能减排政策本文建立了风电与电动汽车协同并网调的激励下，电动汽车快速发展，接入电网的放度多目标优化模型，首先调度风电与电动汽车电技术不断成熟，可以成为灵活调用的分布式协同入网，通过优化电动汽车充放电时间和功[5]~[8]微型电源。然而，当大量电动汽车在峰荷率来满足风电和负荷的波动，最大程度地消纳时段无序地随机充电时，将增大系统的负担。风电，减少净负荷峰谷差；同时对火电机组负因此，将风电与电动汽车协同优化调度，通过荷进行经济分配，达到协同并网调度的经济直接或间接手段在一定程度上控制电动

5、汽车性。本文采用算例仿真验证了本模型的有效充放电行为，无疑可以有效地降低两者入网对性，并通过对3种运行方式的比较，验证了本[9]~[12]系统的影响。模型的效果。国内外学者对风电与电动汽车协同并网1风电出力预测调度的研究已取得了一些成果。文献[13]建立假设风速服从Weibull分布。对应的概率密[17]了电动汽车-风电协同调度的数学模型，通过度函数为集中调度电动汽车充电可以平缓电网等效负kv-（v）kφ（v）=（）k-1ec（1）荷波动和消纳夜间过多的风电，但是没有考虑cc到电动汽车在峰荷时段的放电。文献[14]以电式

6、中：v为风速；k，c分别为与风速特性有关的参动汽车车主受益最大化和可再生能源出力波数。[18]动最小化为目标函数，通过合理调度电动汽车风电机组出力模型：收稿日期：2014-12-30。基金项目：上海市哲学社会科学基金项目（2012JBJ006）；国家自然科学基金项目（71273090）。作者简介：侯建朝（1973-），男，博士研究生，副教授，主要从事电力能源经济方面的研究。E-mail：hdshuoyu@126.com·1196·侯建朝，等风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型≤hoffoffoff≤0vci＜v＜vr

7、Ci，Ti＜Xit＜Hi≤≤≤Cit=≥（8）*3333pwt=≤pr（v-vci）/（vr-vci）v＜vci或v＜vco（2）Cc，Xoff＜Hoff≤iiti≤≤≤pv≤v＜v≤rcicoHoff=Toff+Tcs（9）iii*式中：pwt为风力发电的输出功率；pr为其额定输式中：Cc，Ch分别为第i台火电机组的冷启动费ii出功率；vci，vco分别为切入风速和切出风速；vr为用和热启动费用；Toff为第i台火电机组的最小i额定风速。容许停机时间；Xoff为t时第i台火电机组的持it2风电与电动汽车协同并网调度的多

8、目标优化续停机时间；Tcs为第i台火电机组的冷启动时i模型间。这里不计及火电机组的停机费用。2.1目标函数2.2约束条件首先优化电动汽车充放电来平缓风电入网2.2.1系统约束后的负荷波动，然后优化火电机组的出力使火电引入风电和电动汽车入网后的系统功率平机组运行成本最小。衡为目标函数1：以净负荷的均方差最小。NTΣpi