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李若琼1, 司宇杰1, 李欣2
收稿日期:
2025-02-14
修回日期:
2025-01-07
基金资助:
Ruoqiong LI1, Yujie SI1, Xin LI2
Received:
2025-02-14
Revised:
2025-01-07
摘要:
电动汽车作为柔性负荷参与新型电力系统的优化调度可提高新能源消纳,为加快构建新型电力系统提供了一种新途径。针对电动汽车同时参与价格型需求响应与激励型需求响应的新型电力系统源荷低碳优化调度问题,本文基于麻雀搜索算法优化卷积长短时记忆神经网络,给出一种考虑电动汽车需求响应特性的新型电力系统源荷日前-日内低碳优化调度方法。首先,对新能源和基本负荷历史数据利用麻雀搜索算法优化卷积长短时记忆神经网络进行预测,降低源荷两侧的不确定性对新型电力系统日前-日内优化调度的影响;其次,以电动汽车参与需求响应的充电特性,将电动汽车分为三类充电模式,考虑阶梯式碳交易的系统总成本和污染气体排放最优为目标构建源荷互动的日前-日内两阶段低碳环境经济调度模型;最后,利用改进多目标灰狼算法对模型进行求解。算例分析选取典型日的光伏、风电与负荷数据,并综合考虑了电动汽车不同充电模式的需求响应特性。通过4种运行场景下的优化调度结果可知,场景4与场景1相比,较传统方法总成本降低10.3%、污染物排放减少10.9%、新能源消纳提高4.2%,日前-日内低碳优化调度方法可有效提高新能源消纳和新型电力系统的低碳环境经济综合效益。
中图分类号:
李若琼, 司宇杰, 李欣. 考虑电动汽车的新型电力系统源荷日前-日内低碳优化调度[J]. 储能科学与技术, doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0027.
Ruoqiong LI, Yujie SI, Xin LI. A novel day-ahead-intraday low-carbon optimal source-load dispatch method for power system considering the demand response characteristics of electric vehicles is proposed[J]. Energy Storage Science and Technology, doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0027.
1 | 董昱,孙大雁,许丹,等.新型电力系统电力电量平衡的挑战、应对与展望[J/OL].中国电机工程学报,1-18[2024-08-31]. |
Dong Yu, Sun Dayan, Xu Dan, et al. Challenges, responses and prospects of power and energy balance in new power systems[J/OL]. Chinese Journal of Electrical Engineering,1-18 [2024-08-31]. | |
2 | 易琛,任建文,戚建文.考虑需求响应的风电消纳模糊优化调度研究[J].电力建设,2017,38(04): 127-134. |
Yi Chen, Ren Jianwen, Qi Jianwen. Research on fuzzy optimal dispatching of wind power consumption considering demand response [J]. Power Construction,2017,38(04): 127-134. | |
3 | 李灿.促进风电消纳的直流跨区互联电网分层优化调度研究[D].湖南大学,2021. |
4 | 段小宇,胡泽春,崔岩,等.长时间尺度下的电动汽车有序充放电调度[J].电网技术,2018,42(12): 4037-4044. |
Duan Xiaoyu, Hu Zechun, Cui Yan, et al. Ordered charging and discharging scheduling of electric vehicles on a long time scale[J]. Grid Technology,2018,42(12): 4037-4044. | |
5 | 洪睿洁,顾丹珍,莫阮清,等.基于用户偏好的电动汽车储能V2G策略优化[J].储能科学与技术,2023,12(08): 2659-2667. |
Hong Ruijie, Gu Danzhen, Mo Ruanqing, et al. V2 G strategy optimization of electric vehicle energy storage based on user preference[J]. Energy storage science and technology, 2023, 12 (08): 2659-2667. | |
6 | 邵文锋.计及电动汽车的综合能源系统优化调度研究[D].贵州大学,2023. |
7 | 崔杨,邓贵波,曾鹏,等.计及碳捕集电厂低碳特性的含风电电力系统源–荷多时间尺度调度方法[J].中国电机工程学,2022,42(16): 5869-5886+6163. |
Cui Yang, Deng Guibo, Zeng Peng, et al. Source-load multi-time scale scheduling method for power systems with wind power considering low-carbon characteristics of carbon capture power plants[J]. China Electrical Machinery Engineering, 2022,42 (16): 5869-5886 + 6163. | |
8 | 董存,王铮,白捷予,等.光伏发电功率超短期预测方法综述[J].高电压技术,2023,49(07): 2938-2951. |
Dong Cun, Wang Zheng, Bai Jieyu, etc. Review of ultra-short-term prediction methods for photovoltaic power generation[J]. High voltage technology, 2023,49 (07): 2938-2951. | |
9 | 韩富佳,王晓辉,乔骥,等.基于人工智能技术的新型电力系统负荷预测研究综述[J].中国电机工程学报, 2023, 43(22): 8569-8592. |
Han Fujia, Wang Xiaohui, Qiao Ji, et al. A review of new power system load forecasting based on artificial intelligence technology [J]. Chinese Journal of Electrical Engineering, 2023,43 (22): 8569-8592. | |
10 | 钱政,裴岩,曹利宵,等.风电功率预测方法综述 [J].高电压技术,2016,42(04): 1047-1060. |
Qian Zheng, Pei Yan, Cao Lixiao, etc. Review of Wind Power Prediction Methods[J]. High Voltage Technology,2016,42 (04): 1047-1060. | |
11 | 孔祥玉,马玉莹,艾芊,等.新型电力系统多元用户的用电特征建模与用电负荷预测综述[J].电力系统自动化,2023,47(13): 2-17. |
Kong Xiangyu, Ma Yuying, Ai Qian, etc. Review of electricity characteristic modeling and load forecasting for multiple users of new power systems[J]. Power system automation,2023,47 (13): 2-17. | |
12 | 马雨桐.基于混合长短期记忆神经网络的居民用电负荷优化研究[D].华北电力大学(北京), 2021. |
13 | 高犁.基于SSA-LSTM模型的短期电力负荷预测研究[D].安徽理工大学,2022. |
14 | 程锟.基于V2G技术的电动汽车集群并网控制与实时优化调度研究[D].沈阳工业大学, 2022. |
15 | 郭明星,吕冉,费斐,等.考虑电动汽车和需求响应的电-热-水多能耦合系统经济调度[J].中国电力,2022,55(12): 105-111. |
Guo Mingxing, Lv Ran, Fei Fei, et al. Economic dispatch of electric-heat-water multi-energy coupling system considering electric vehicles and demand response [J]. China Electric Power, 2022,55(12): 105-111. | |
16 | 周星月,李晓皓,王智东,等. 计及预测负荷和用户需求差异的电动汽车实时调度优化 [J]. 全球能源互联网, 2022, 5 (06): 543-551. |
Zhou Xingyue, Li Xiaohao, Wang Zhidong, et al. Real-time scheduling optimization of electric vehicles considering the difference between predicted load and user demand[J]. Global Energy Internet,2022,5 (06): 543-551. | |
17 | 王利杰.计及EV和PV接入电力系统环境经济调度研究[D].湖北工业大学,2019. |
18 | 王浩,袁至,李骥,等.考虑综合需求响应的含光热电站的综合能源系统低碳优化调度[J].现代电子技术,2023,46(14): 107-114. |
Wang Hao, Yuan Zhi, Li Ji, et al. Low-carbon optimal scheduling of integrated energy system with photothermal power station considering integrated demand response[J]. Modern electronic technology,2023,46(14): 107-114. | |
19 | 张彩玲,王爽,葛淑娜,等.计及灵活需求响应和碳-绿证交易的综合能源系统优化调度[J].中国电力,2024,57(05): 14-25. |
Zhang Cailing, Wang Shuang, Ge Shuna, et al. Optimal scheduling of integrated energy systems considering flexible demand response and carbon-green certificate trading[J]. China Electric Power,2024,57(05): 14-25. | |
20 | 白英杰.采用多目标优化算法的含风电电力系统环境经济调度研究[D].江苏科技大学,2021. |
21 | 杨晓辉,王晓鹏,邓叶恒.含电动汽车的主动配电网多目标分层优化调度[J].电力工程技术,2024, 43(04): 156-165. |
Yang Xiaohui, Wang Xiaopeng, Deng Yeheng. Multi-objective hierarchical optimal scheduling of active distribution network with electric vehicles[J].Electric power engineering technology,2024,43(04): 156-165. | |
22 | 张良,郑丽冬,冷祥彪,等.基于灰狼算法的风-光-抽水蓄能联合系统多目标优化策略研究 [J/OL].上海交通大学学报,1-24[2024-08-30]. |
Zhang Liang, Zheng Lidong, Leng Xiangbiao, etc. Research on multi-objective optimization strategy of wind-solar-pumped storage combined system based on grey wolf algorithm[J/OL]. Journal of Shanghai Jiao Tong University,1-24 [2024-08-30]. | |
23 | 周波.基于灰狼优化算法的楼宇负荷多目标优化调度研究[D].湘潭大学,2020. |
24 | 李佳瑶,刘伟娜.考虑碳交易和风荷预测误差的电力系统低碳经济调度[J].浙江电力,2021,40 (05): 1-6. |
Li Jiayao, Liu Weina. Low-carbon economic dispatch of power system considering carbon trading and wind load forecasting error[J]. Zhejiang Electric Power,2021,40 (05): 1-6. |
[1] | 陈星光, 沈逸凡, 邵裕新, 郑岳久, 孙涛, 来鑫, 沈凯, 韩雪冰. 面向实车应用的磷酸铁锂电池容量辨识及特异性优化方法研究[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(9): 2963-2971. |
[2] | 刘松燕, 王卫良, 彭世亮, 吕俊复. 兼顾高/低温环境性能的动力电池热管理系统设计[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(7): 2181-2191. |
[3] | 唐兆祥, 许万涛, 邓昊, 卢文杰. 基于机会约束规划的含电动汽车市域铁路牵引供电系统优化运行[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(2): 526-535. |
[4] | 朱杰. 新能源低碳背景下电动汽车电热相变储能系统的储热性能分析[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(12): 4406-4408. |
[5] | 牛萍健, 郝维健, 苏智阳, 师盛坤, 柳邵辉. GB/T 31467—2023《电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能试验方法》标准解读与分析[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(10): 3672-3679. |
[6] | 洪睿洁, 顾丹珍, 莫阮清, 蔡思楠, 张超林. 基于用户偏好的电动汽车储能V2G策略优化[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(8): 2659-2667. |
[7] | 张响, 段俊东, 康博阳. 考虑电动汽车灵活储能的微电网双重激励优化调度[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(8): 2556-2564. |
[8] | 刘书琴, 王小燕, 张振东, 段振霞. 锂离子电池组液冷式热管理系统的设计及优化[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(7): 2155-2165. |
[9] | 陈钦佩, 王学辉, 米文忠. 电动汽车锂离子电池系统热失控气体毒害及爆炸特性研究[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(7): 2256-2262. |
[10] | 蔡新雷, 祝锦舟, 刘霡, 刘佳乐, 孟子杰, 余洋. 基于改进野狗优化算法的电动汽车调峰策略[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(6): 1913-1919. |
[11] | 王杰, 赵晨曦, 李长征, 王学辉, 陈钦佩, 米文忠, 徐国, 汪箭. 地下车库场景下的全尺寸电动汽车火灾特征及抑制性能试验[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(11): 3379-3386. |
[12] | 罗世刚, 滕婕, 谭庄熙. 考虑电动汽车聚合调控的配电网储能优化配置[J]. 储能科学与技术, 2023, 12(11): 3395-3405. |
[13] | 邓林旺, 冯天宇, 舒时伟, 张子峰, 郭彬. 锂离子电池快充策略技术研究进展[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2879-2890. |
[14] | 李江峰, 李帅旗, 阮先轸, 徐磊, 张孝春, 宋文吉, 冯自平. 纯电动汽车CO2 热泵空调及整车热管理概述[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(9): 2959-2970. |
[15] | 武光华, 李宏胜, 李飞, 陈博, 张世科. 考虑时间相关性的电动汽车全生命周期碳排放量预测[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(7): 2206-2212. |
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