劉勇+那佳琪+高原


摘 要:隨著插入式混合電動汽車(PHEVs)規模化使用,其充放電過程將對電網的安全經濟運行造成重要的影響。文章根據有關PHEVs市場滲透率、行程的概率分布等數據資料對一天內PHEVs充放電流量做了細致的預測。建立了以電價為引導因素的調度模型,對含有PHEVs的電力系統中的火電機組進行負荷經濟分配并制定PHEVs充放電策略。
關鍵詞:插入式混合動力電動車;充放電策略;經濟調度;V2G;電力系統
PHEVs電力需求為動力電池、充電設施、用戶行為3方面。用戶的行為習慣影響充電需求的時間分布、決定PHEVs充放電行為,主要包括開始充電時刻和日行駛里程2個方面。行程與充電持續時間相關。文獻[1]的方法,考慮充放電開始時間和不同類型PHEVs日行程的概率分布。
Unifrnd函數產生充電時間內均勻分布的隨機數,模擬接入時刻(取整)。起始時刻加上時長得到充電結束時刻(取整)。依次得到每輛PHEV具體的充電時段,疊加在橫坐標為時刻,縱坐標為功率的坐標圖上得到PHEVs充電功率圖。
因此, PHEVs的充放電可以對系統總負荷進行削峰填谷,提高系統運行的經濟性。
文獻[2]提出一種以車主的經濟效益最大化為目標的PHEV充放電策略,充或放取決于實時電價和PHEVs油價,充放電策略可以自動適應動態電價。本文從系統的角度制定PHEVs充放電策略。
1 價格峰谷比為2:1(負荷高峰期電價高,負荷低谷期電價低)
分析:當電價有一定峰谷比,且在高峰期電價高,低谷期電價低,可以較好地引導PHEVs在低谷期充電,在高峰期放電,能較好地削峰填谷,一天內放電總量較上文策略明顯增加。(如圖2)
2 價格峰谷比為6:1(負荷高峰期電價高,負荷低谷期電價低)
分析:峰谷比進一步提高,價格的引導作用進一步加強,從圖3中可以看出,PHEVs的充放電策略很好地滿足了在負荷高峰期向電網放電,負荷低谷期完成充電的要求,非常好地平抑了電網峰谷差,而且一天內總的放電量進一步增加。
3 PJM電價
分析:這條PJM的電價曲線較為反常,晚上負荷高峰期時電價很低,甚至出現負電價,導致PHEVs在晚上用電高峰期對電網的放電量很小,沒有起到削峰作用。從圖4中可看出夜間填谷作用較明顯,但削峰作用很差,PHEVs負荷后的總負荷雖然峰谷差率有所改善,但之于其他充放電策略,負荷峰谷差率不理想。
4 和負荷曲線相同的電價
分析:這條電價曲線和負荷曲線完全一致,很好地引導PHEVs充放電,削峰填谷作用明顯,峰谷差率較理想。圖5中PHEVs充放電的峰、谷值和電網常規負荷的谷、峰值幾乎完全對應。
選擇適當的電價,尤其是負荷高峰期高電價,負荷低谷期低電價的電價曲線可以較好地引導PHEVs充放電,以調控電網負荷,減小峰谷差率,提高電網運行效率和可靠性。
5 結束語
研究中將電價加到目標函數中,結果顯示,在合理的電價引導下,PHEVs的充放電策略可以很好地引導PHEVs在負荷低谷期充電,在負荷高峰期放電。一定程度上調控電網負荷,削峰填谷,減小電網的峰谷差率和供電壓力。
參考文獻
[1]楊洪明,熊腡成,劉保平.插入式混合電動汽車充放電行為的概率分析[J].電力科學與技術學報,2010,25(3).
[2]Federal Highway Administration, US Department of Transportation. National household travel survey[EB/OL]. http:/ /nhts.ornl.gov/tables09/FatCat. aspx,2010-07-10.
[3]Wikipedia, the free encyclopedia. PJM Interconnection[EB/OL].http://en.wikipedia.org/wiki/PJM_Interconnection,2011-3-31.
[4]Russell C.Eberhart, Yuhui Shi. Particle Swarm Optimization: Developments, Application and Resources[C].Evolutionary Computation, 2001. Proceedings of the 2001 Congress on. 27 May 2001-30 May 2001.