电动汽车有序充放电管理策略设计(4)
2019-04-02 12:55来源:我爱汽车网阅读量:

 4.  基于需求侧响应的有序允放电管理策略设计

  4.1 需求侧响应

  需求侧响应(Demand Response,DR)的概念是美国在进行了电力市场化改革以后针对需求侧管理(Demand Side Management,DSM)如何在市场竞争中充分发挥作用以维持系统可靠性和提高市场运行效率而提出的。广义上来说,DR可以定义为:电力市场中的用户针对市场价格信号或者激励机制做出响应,并改变正常电力消费棋式的市场参与行为。DR使用的电价信号有分时电价(Time of Use,TOU)、实时电价(Real Time Pricing,RTP)、尖峰电价(Critical Peak Pricing,CPP)等;奖励措施包括直接负荷控制、需求侧竞价(Demand Side Bidding,DSB)、容量市场计划、辅助服务计划等。用户的DR行为包括调整可平移负荷(热水器、洗衣机、电动汽车等)的用电时间,使其避开高电价时段用电;运用自有DER(如蓄电池储能装置、微型燃气发电机、电动汽车等)在低电价时储能,在高电价时发电自用或向电网送电。按照现代电网的运营观念,用电负荷是和发电容量、电网传输容量与储能容量一样可以调度管理的资源,而DR是在电力市场环境下对用电负荷进行调度管理的重要措施,尤其是在有了电动汽车V2G这样的双向负荷后,DR的作用将更加突出。

  4.2 有序用电管理

  有序用电是指通过法律、行政、经济、技术等手段,加强用电管理,改变用户用电方式,采取错峰、避峰、轮休、让电、负控限电等一系列措施,避免无计划拉闸限电,规范用电秩序,将季节性、时段性电力供需矛盾给社会和企业带来的不利影响降至最低程度。有序用电的目标主要集中在电力和电量的改变上,一方面采取措施降低电网的峰荷时段的电力需求或增加电网的低谷时段的电力需求,以较少的新增装机容量达到系统的电力供需平衡;另一方面,采取节省措施,在满足同样的能源服务的同时节绚社会总资源的耗费。

  当前我国推行的有序用电管理措施,多是在负荷高峰电力供需不平衡的时候启用,这种情况下,政府、供电企业和用户都处于被动,尤其是用户生产活动的调节属于被动调节,会造成一定的损失。所以应该对有序用电的概念进行扩展,发展到所有电力用户主动进行有序用电管理,主动调整用电负荷曲线,达到经济效益、社会效益的双赢。用户主动的有序用电,也就是需求侧响应的内涵,即如何通过经济手段,引导用户和电网互动,达到真正的智能用电。而电动汽车作为智能电网中最有特色的负荷之一,拥有双向互动的技术支撑,所以基于需求侧响应的电动汽车有序充放电管理,将对电网、对社会、对电动汽车用户带来多赢收益。

  4.3 电动汽车充放电有序管理策略

  (1)充电桩充电负荷有序管理策略。对于充电桩充电的负荷,通过负荷特性分析可知,如果想对该类负荷进行有序管理,使用合适的峰谷电价或是更细化的分时电价将是比较好的引导手段,引导分散的充电桩充电用户尽量在负荷低谷的时候充电,在负荷高峰的时候放电,起到削峰填谷的作用。制定合适的电价激励措施,需要充分考虑供电区域内电动汽车分散充电桩的负荷特性,基于经济学中的需求弹性理论,定性分析电功汽车分散充电桩负荷的电力需求弹性,并从峰谷分时电价各时段电量与电价的关系角度出发,求取峰谷电力需求弹性系数,再运用商品供求与价格理论,按照不同电力供求形势,分情况建立电动汽车分散充电桩峰谷分时电价优化调整模型,充分考虑电动汽车的V2CJ能力,且要防止二次移峰的出现。

  (2)公交车充电站负荷有序管理策略。对于公交车充电站的负荷,通过负荷特性分析可知其充电时间比较固定,该类负荷可作为纯充电负荷来处理。如果想对该类负荷进行有序管理,需要在符合该类负荷特性的情况下,尽量引导公交车充电桩在负荷低谷时刻充电,在负荷高峰的时候,采用换电模式加以辅助。由于公交车充电站数目有限且负荷特性稳定,可以针对具体的公交车充电站,分析得出其负荷特性及充电需求,采用直接编制有序用电工作方案的方式,由供电企业、充电站运行者共同制定相关方案和充电电价标准并组织实施。

  (3)快速充电站负荷有序管理策略。对于快速充电站负荷,通过负荷特性分析可知,该类负荷的随机波动性大,可控性差,有序管理网难,所以对于该类负荷的有序管理工作,应更多的侧重于保证其快充过程中对电网的冲击尽量小,保证尽量减少对电网的电能质量的恶化,综合考虑其他充电棋式,供电企业和充电站一起联合制定合适的充电电价,保证各方的合理收益。

  (4)换电站负荷有序管理策略。对于换电站的负荷,通过负荷特性分析可知,由于换电站可以达到规模化充放电,所以如果管理得当,换电站将能对电力系统产生如削峰填谷、频率调节等功能,等价于一个大规模储能系统。建议将换电站的充放电管理纳入到电力系统的经济调度中,通过2个途径来体现它的价值:①将换电站用于平抑新能源电站的出力波动,使得新能源电站维持在一个稳定的出力水平;②将换电站直接纳入到电力系统的经济调度模型中去,参与调峰、调频和备用,使电力系统的经济调度安排更加合理。

  5.结语

  随着电动汽车充放电广泛随机接人电网,对电动汽车负荷进行有序管理提出了要求。本文针对电动汽车充放电负荷模型特点,提出的分类进行有序管理的思想,将对大量电动汽车接人电网后的负荷管理提供参考,今后还需针对适于电动汽车充放电的分时电价设定以及含换电站的电力系统调度模型进行深入研究。


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