电池交换站与微电网基于影子价格的协调优化
发布时间：2021-02-02 07:35
电池交换站（battery swap station,BSS）的发展可有效缓解电动汽车行驶里程有限、充电时间长所带来的问题。首先提出微电网、BSS 2个独立非合作实体管理系统日前经济运行的新型优化模型;然后设计一个以市场为基础的机制,使2个系统能够有效地协调,该协调机制只需要在2个实体之间交换单个影子价格和充放电功率请求;最后采用CPLEX软件与改进的风驱动优化算法,得到微电网和BSS的充放电功率和影子价格,对所提出的模型进行求解。通过数值算例验证该方法的有效性和可扩展性,并由改进的IEEE 33总线系统算例验证了所提优化模型的合理性和有效性。
【文章来源】：现代电力. 2020,37(06)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
微电网和BSS的电能交易价格影0.30.20510152025时间/h
G和可再生能源的整合，影子电价低于公用微电网电价。但在19:00时，负荷需求比较大，此时可再生能源的出力下降，导致了影子电价的快速增加。为了验证本文提出模型的合理性与有效性，构建了3个场景：场景1为不含电池交换站的微电网的经济效益；场景2为微电网与BSS之间采用公用微电网电价进行交易；场景3为微电网与BSS之间采用影子价格进行交易。为了排除负荷与风光出力对3个场景的干扰，本文对3个场景选取同样典型的风、光出力负荷与负荷曲线(见附录附图A3、A4)。图2、3、4分别为3个场景的可控微电源出力，对比可知，场景2、3相对于场景1而言，微电网向大电网购买的电能大大减少且与大电网的交互变弱，则此时微电网也适用于孤岛运行。由图2—4和附表B3可知，微电网在可再生能源满足不了负荷需求时，由于FC和MT的运行费用成本较低，所以使用FC和MT的优先级高于DE。此外，电力与公用事业的交易是由电价、负荷需求和内部发电机组参数决定的。例如，在5:00~6:00之间，由于低负荷需求和FC和MT边际成本，电力价格较低，但仍有电力卖给公用电网。此外，18:00—20:00微电网实体因需求大而电价高，但仍从公用电网购买电力。但微电网实体的目标是通过打开DE来减少该时段的电力购买。由图2、3、5可知，场景2中10:00—13:00，BSS向微电网售电，从而减少了DE的使用量，0.9影子电价/(元/(kW·h))0.80.70.60.50.40.30.20510152025时间/h图1微电网和BSS的电能交易价格Fig.1Transactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogri
70.60.50.40.30.20510152025时间/h图1微电网和BSS的电能交易价格Fig.1TransactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogridandtheBSS0510152025时间/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大电网购买电量图2场景1中可控微电源出力Fig.2Controllablemicropoweroutputinscenario10510152025时间/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大电网购买电量向大电网售电电量图3场景2中可控微电源出力Fig.3Controllablemicro-poweroutputinscenario20510152025时间/h功率/kW16001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大电网购买电量向大电网售电电量图4场景3中可控微电源出力Fig.4Controllablemicro-poweroutputinscenario3588现代电力2020年12月现代电力，2020，37（6）http://xddl.ncepu.edu.cnE-mail:xddl@vip.163.com
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源互联网及其优化运行研究现状综述[J]. 丁涛,牟晨璐,别朝红,杜鹏伟,范振宇,邹志翔,杨永恒,吴中钰,徐岩,唐保国. 中国电机工程学报. 2018(15)
[2]考虑V2G模式的电动汽车充电站规划[J]. 张鑫钰,强伟,文晓龙,李宏仲. 现代电力. 2019(01)
[3]基于多视角的电动汽车有序充放电定价模型与策略研究[J]. 崔金栋,罗文达,周念成. 中国电机工程学报. 2018(15)
[4]计及电动汽车不确定性的微电网规划研究[J]. 蒋红进,蒋红彪,朱兰,唐陇军. 电测与仪表. 2018(08)
[5]新能源微电网研究综述[J]. 孟明,陈世超,赵树军,李振伟,卢玉舟. 现代电力. 2017(01)
[6]含分布式电源和电动汽车的微电网协调控制策略[J]. 赵兴勇,王帅,吴新华,刘健. 电网技术. 2016(12)
[7]考虑与电动汽车换电站互动的微电网经济调度[J]. 陈思,张焰,薛贵挺,孙伟卿. 电力自动化设备. 2015(04)
本文编号：3014329
【文章来源】：现代电力. 2020,37(06)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
微电网和BSS的电能交易价格影0.30.20510152025时间/h
G和可再生能源的整合，影子电价低于公用微电网电价。但在19:00时，负荷需求比较大，此时可再生能源的出力下降，导致了影子电价的快速增加。为了验证本文提出模型的合理性与有效性，构建了3个场景：场景1为不含电池交换站的微电网的经济效益；场景2为微电网与BSS之间采用公用微电网电价进行交易；场景3为微电网与BSS之间采用影子价格进行交易。为了排除负荷与风光出力对3个场景的干扰，本文对3个场景选取同样典型的风、光出力负荷与负荷曲线(见附录附图A3、A4)。图2、3、4分别为3个场景的可控微电源出力，对比可知，场景2、3相对于场景1而言，微电网向大电网购买的电能大大减少且与大电网的交互变弱，则此时微电网也适用于孤岛运行。由图2—4和附表B3可知，微电网在可再生能源满足不了负荷需求时，由于FC和MT的运行费用成本较低，所以使用FC和MT的优先级高于DE。此外，电力与公用事业的交易是由电价、负荷需求和内部发电机组参数决定的。例如，在5:00~6:00之间，由于低负荷需求和FC和MT边际成本，电力价格较低，但仍有电力卖给公用电网。此外，18:00—20:00微电网实体因需求大而电价高，但仍从公用电网购买电力。但微电网实体的目标是通过打开DE来减少该时段的电力购买。由图2、3、5可知，场景2中10:00—13:00，BSS向微电网售电，从而减少了DE的使用量，0.9影子电价/(元/(kW·h))0.80.70.60.50.40.30.20510152025时间/h图1微电网和BSS的电能交易价格Fig.1Transactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogri
70.60.50.40.30.20510152025时间/h图1微电网和BSS的电能交易价格Fig.1TransactionpricesofelectricenergybetweenthemicrogridandtheBSS0510152025时间/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大电网购买电量图2场景1中可控微电源出力Fig.2Controllablemicropoweroutputinscenario10510152025时间/h功率/kW180016001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大电网购买电量向大电网售电电量图3场景2中可控微电源出力Fig.3Controllablemicro-poweroutputinscenario20510152025时间/h功率/kW16001400120010008006004002000FCMTDE1DE2向大电网购买电量向大电网售电电量图4场景3中可控微电源出力Fig.4Controllablemicro-poweroutputinscenario3588现代电力2020年12月现代电力，2020，37（6）http://xddl.ncepu.edu.cnE-mail:xddl@vip.163.com
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源互联网及其优化运行研究现状综述[J]. 丁涛,牟晨璐,别朝红,杜鹏伟,范振宇,邹志翔,杨永恒,吴中钰,徐岩,唐保国. 中国电机工程学报. 2018(15)
[2]考虑V2G模式的电动汽车充电站规划[J]. 张鑫钰,强伟,文晓龙,李宏仲. 现代电力. 2019(01)
[3]基于多视角的电动汽车有序充放电定价模型与策略研究[J]. 崔金栋,罗文达,周念成. 中国电机工程学报. 2018(15)
[4]计及电动汽车不确定性的微电网规划研究[J]. 蒋红进,蒋红彪,朱兰,唐陇军. 电测与仪表. 2018(08)
[5]新能源微电网研究综述[J]. 孟明,陈世超,赵树军,李振伟,卢玉舟. 现代电力. 2017(01)
[6]含分布式电源和电动汽车的微电网协调控制策略[J]. 赵兴勇,王帅,吴新华,刘健. 电网技术. 2016(12)
[7]考虑与电动汽车换电站互动的微电网经济调度[J]. 陈思,张焰,薛贵挺,孙伟卿. 电力自动化设备. 2015(04)
本文编号：3014329
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