微网下V2G的智能充放电管理方法

摘要

微网下V2G的智能充放电管理方法，包括如下步骤：初始化各类参数；微网实时能量调度；充放电管理；结果的输出。本发明实时考虑电动汽车当前及未来的状况，包括电池SOC、未来行驶里程、当前的充放电功率和当前大电网侧的实时电价，利用进化博弈理论制定电动汽车相应的充放电功率，保证用户在正常行驶前提下的利益最优，充分发挥电动汽车储能系统在微网中的作用。

主权项

微网下V2G的智能充放电管理方法，包括如下步骤：1)初始化各类参数；1‑1)初始化电动汽车储能蓄电池的参数；根据蓄电池放电的收益单价与剩余可发电容量、实际放电功率、未来可能行驶的里程数之间的关系，估计出电动汽车的单位功率收益曲线方程；所构建的相应曲线方程如下$\begin{array}{c}{c}_{bat}=a_1+a_2·dSOC+a_3·P_{bat}+a_4·L+a_5·dSOC·L+a_6·dSOC·P_{bat}\\ +a_7·P_{bat}·L+a_8·{\mathrm{dSOC}}^2\end{array}---\left(1\right)$其中，dSOC＝SOC‑SOC_min         (2)c_bat表示电动汽车的单位放电功率的收益；SOC表示蓄电池当前的容量水平；SOC_min表示蓄电池可允许的最小容量值；P_bat表示蓄电池实际的放电功率；L表示电动汽车未来可能的里程数；a_i表示8个待定的系数；因此，通过相关的数据统计，确定上述方程(1)中8个待定的系数，得出电动汽车单位放电功率的收益曲线；1‑2)初始化用于能量调度的函数；按照电动汽车单位的收益曲线和大电网侧的实时电价曲线，得出两者的效益函数；表达式子分别如下：J₁＝c_batP_bat                   (3)J₂＝c_gP_grid                  (4)其中，J₁表示蓄电池的效益函数；J₂表示大电网侧的效益函数；c_g表示大电网侧的实时电价，P_grid表示大电网侧的输出功率；其中，电动汽车的放电功率和大电网侧的输出功率必须满足以下等式；$P_{grid}+P_{bat}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{P}_{Load,i}-\underset{j=1}{\overset{M}{\Sigma }}{P}_j---\left(5\right)$其中，P_load,i表示第i个负荷的有功功率，P_j表示第j个分布式能源的有功功率；上式表明，大电网和充电汽车输出的有功功率必须满足总的负荷功率除去分布式能源可发功率的缺额；1‑3)初始化电动汽车的放电功率，即为最大的可发电功率；2)微网实时能量调度；2‑1)读取大电网侧的实时电价，c_g；2‑2)读取微网的实时负荷总量，记为P_load；2‑3)读取微网的实时可发分布式能源总量，记为P_generator；2‑4)读取电动汽车的实时soc值，根据收益函数曲线(1)更新电动汽车的单位功率收益价格c_bat；2‑5)根据进化博弈方程，得出电动汽车和大电网侧有功功率的参考值；进化博弈方程表示如下：${\stackrel{·}{P}}_i=P_i\left(f_i\right(P_i)-\bar{f}),i=1,2---\left(6\right)$其中，i为1时表示的是电动汽车，i为2时表示的是大电网；P_i表示大电网或者蓄电池的输出功率；f_i(P_i)代表的是第i个微源的适应度函数；代表的是平均适应度函数；表示分别如(7)和(8)所示；$f_i\left(P_i\right)=\frac{{\mathrm{dJ}}_i}{{\mathrm{dP}}_i}---\left(7\right)$$\bar{f}=\frac{\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{P}_i{f}_i\left(P_i\right)}{\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{P}_i}---\left(8\right)$其中，即为总的负荷功率除去分布式能源可发功率的缺额，为P_load‑P_generator；因此，根据微分方程(6)，实时的获取电动汽车和大电网的输出功率参考值；3)充放电管理；根据一定的标准，对电动汽车的充放电功率进行分配；若步骤2)中所得出的蓄电池放电功率大于0，则对电动汽车发出相应的放电指令，按照上述的有功功率进行放电；若步骤2)中所得出的电动汽车放电功率小于0，则说明现阶段电动汽车放电不经济，因此发出充电指令，按照可充的最大充电功率进行充电；4)结果的输出；根据上述的结果，对电动汽车输出相应的指令；更新当前蓄电池的放电功率和SOC值，若当前为充电，则当前蓄电池的放电功率记为0；根据收益函数曲线和相应的单位功率收益更新电动汽车的单位功率收益价格c_bat；返回步骤2)，实时的更新电动汽车的充放电调度机制，以达到微网的实时能量调度。