(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221086245 6.3 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 东北电力大 学 地址 132012 吉林省吉林市长 春路169号 (72)发明人 张良　尹清波　吕玲　刘冬源　 蔡国伟　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 杜娟 (51)Int.Cl. G06Q 50/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06N 3/00(2006.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种考虑电动汽 车充电负荷-电价响应实现 弃风消纳方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑电动汽 车充电负荷 ‑ 电价响应实现弃风消纳方法， 涉及电动汽车与可 再生能源协 同调度技术领域， 包括： 考虑电动汽 车的时空特性， 建立基于出行链理论的电动汽车 充电负荷模 型； 针对电动汽车用户对充电价格的 敏感程度， 建立电动汽车充电负荷 ‑电价响应模 型； 提出评估风电出力波动性和弃风量的指标， 建立涵盖等效风电出力波动性、 波动幅度和弃风 消纳的多目标优化模型； 通过改进量子粒子群优 化算法， 对所述多目标优化模型进行求解， 迭代 至最大次数时得到优化结果， 建立考虑电动汽车 充电负荷 ‑电价响应实现弃风消纳模型。 本发明 能够有效降低等效风电出力波动， 提高风电消纳 率， 提高聚合商收益、 降低电动汽车用户平均充 电成本。 权利要求书6页 说明书12页 附图2页 CN 115147244 A 2022.10.04 CN 115147244 A 1.一种考虑电动汽车充电负荷 ‑电价响应实现弃风消纳方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 考虑电动汽车的时空特性， 建立基于出 行链理论的电动汽车充电负荷模型； 针对电动汽车用户对充电价格的敏感程度， 建立电动汽车充电负荷 ‑电价响应模型； 提出评估风电出力波动性和弃风量的指标， 建立涵盖等效风电出力波动性、 波动幅度 和弃风消纳的多目标优化模型； 通过改进量子粒子群优化算法， 对所述多目标优化模型进行求解， 迭代至最大次数时 得到优化结果， 建立 考虑电动汽车充电负荷 ‑电价响应实现弃风消纳模型。 2.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车充电负荷 ‑电价响应实现弃风消纳方法， 其 特征在于， 所述建立基于出 行链理论的电动汽车充电负荷模型， 具体包括以下步骤： 根据出行数据对用户的出行规律进行高斯拟合， 得到各功能区EV接入/离开电网时间 的概率密度函数为： 式中， a、 μ、 σ 分别为高斯曲线的峰值、 均值和标准差值； 在弃风消纳 策略所设定的场景下， 电动汽车由功能区I＝{H,W,O}出发前往下一个功能 区i∈I， 当到达目的地i后， 依据拟合所得的出行时间模型随机抽取下次出行始发时间， 且 单次行驶里程 服从 μ＝1.79、 δ ＝1.09的对数正态分布， 如式(2)所示： 经过第j段行程， 电动汽车抵 达功能区i， 充电条件为： 式中： Sn,i为电动汽车n抵达功能区i时电池的荷电状态， Sn,i‑1为电动汽车n在上一功能 区的荷电状态； w为单位里程耗电量， kW ·h/km； dj+1为下一段行驶里程， km； dj为上一段行驶 里程， km； Ebat为电池容 量， kW·h； H表示居住区， W表示工作区， O表示 其他； 对于充电方式的选 择， 设快充功率为P_f， 慢充功率为P_v， 依据停留时间与充电时间的关 系决定充电方式， 其判断方式为： 于是有， 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115147244 A 2式中， Pc表示电动汽车充电功 率， kW； 表示在功能区i的充电时间， h； dn+1表示电动汽车 下一段行驶里程， km； 表示快充时间， h； 表示慢充时间， h； 快充充电功率比慢充充电功率大， 即P_f＞P_v， 设快充功率为慢充功率的k倍， 即P_f＝ kP_v， 并且令 由此， 将式(6)简化 为： 故根据初始 停驶时长 决定电动汽车充电方式， 停驶时长 定义为： 式中， 为电动汽车n第j段 行程的结束时间， 为第j+1段 行程的初始出发时间； 3.根据权利要求1所述的一种考虑电动汽车充电负荷 ‑电价响应实现弃风消纳方法， 其 特征在于， 所述建立电动汽车充电负荷 ‑电价响应模型， 具体包括以下步骤： 考虑电动汽车的出行特性， 构建单体电动汽车停靠时是否可参与调度的评判指标α， 其 定义如下： 式中， tc为充电时长， tdwe为停留时长； 当α <1时， 在停驶时间内当充电电价发生变化时， 电动汽车充电负荷具备响应动态分时 电价的能力， 即电动汽车车主依据充电电价做出充电决策， 此时电动汽车充电负荷为可调 度负荷， 定义 为： 式中， Ps(t)为t时刻可调度充电负荷， Pn,c(t)为电动汽车n在t时刻的充电功率， N为t时 刻满足α <1的充电 电动汽车 数量； 当α ≥1时， 电动汽车在停驶时间内无法 响应动态分时电价， 不具 备可调度能力； 建立价格响应曲线的数 学表达式为： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115147244 A 3