本技术涉及新能源调度,特别涉及一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法、系统、设备及介质。
背景技术:
1、随着化石能源的大量开发使用,导致资源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出。为统筹解决能源和环境问题,破解发展瓶颈,风力发电凭借其具有环境负效应低、分布广泛、可再生等优点,成为推广应用最广、发展应用最快的清洁能源。但风电本身的不确定性、波动性,使得风电接入电网的安全运行以及正常调度带来许多不利影响。
2、风力发电发展面临“供大于求”的现象尤为突出,且供暖周期长,长期的煤炭等一次能源供暖导致能源短缺及环境污染等问题突出。现有的调度方法是是利用风电给电动汽车充电或利用蓄热式电锅炉消纳风电进行供暖,进而减少部分弃风电量。然而,随着电力系统的发展,电动汽车与蓄热式电锅炉的协同消纳风电,降低弃风电量的方法受到越来越多的关注,但如何进行合理协同优化两者之间的关系,使得电动汽车参与风电消纳收益最大、系统运行成本与弃风率最低没有进一步的研究。
3、因此,如何提高电动汽车与蓄热式电锅炉协同调度的合理性,降低运营成本与弃风率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法、系统、设备及介质,能够提高电动汽车与蓄热式电锅炉协同调度的合理性,降低运营成本与弃风率。
2、为解决上述技术问题,本技术提供一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,包括:
3、为电动汽车建立对应的第一目标函数和第一约束条件;其中,所述电动汽车包括具有充电功能的第一类电动汽车,以及具有充电功能和反充电功能的第二类电动汽车,所述第一目标函数为所述第一类电动汽车和所述第二类电动汽车的总收益最大,所述第一约束条件根据所述第一类电动汽车和所述第二类电动汽车的额定功率确定;
4、为协同调度系统建立对应的第二目标函数和第二约束条件;其中,所述协同调度系统包括电动汽车、蓄热式电锅炉和风电机组,所述蓄热式电锅炉包括电锅炉和蓄热装置,所述第二目标函数为所述协同调度系统的运行成本最小,所述第二约束条件包括功率平衡约束条件、风电二次消纳电量约束条件和蓄热式电锅炉运行约束条件;
5、为所述电动汽车和所述蓄热式电锅炉建立协同优化调度模型,并为所述协同优化调度模型设置协同优化控制策略;
6、根据所述第一目标函数、所述第二目标函数、所述第一约束条件和所述第二约束条件求解所述协同优化调度模型,得到当前调度策略;
7、按照所述当前调度策略对所述电动汽车和/或所述蓄热式电锅炉进行调度。
8、可选的,所述为电动汽车建立对应的第一目标函数,包括:
9、根据所述第一类电动汽车的数量、当前充电功率、当前充电价格、参考充电价格和调度周期,建立所述第一类电动汽车的收益函数;
10、根据所述第二类电动汽车的数量、当前充电功率、当前反充电功率、当前充电价格、参考充电价格、反充电价格、电池损耗成本系数和调度周期,建立所述第二类电动汽车的收益函数;
11、根据所述第一类电动汽车的收益函数和所述第二类电动汽车的收益函数建立所述第一目标函数。
12、可选的,为电动汽车建立对应的第一约束条件,包括:
13、根据所述第一类电动汽车的额定充电功率、所述第二类电动汽车的额定充电功率、所述第二类电动汽车的额定反充电功率建立对应的所述第一约束条件;
14、其中,所述第一约束条件为:所述第一类电动汽车的当前充电功率小于或等于所述第一类电动汽车的额定充电功率,所述第二类电动汽车的当前充电功率小于或等于所述第二类电动汽车的额定充电功率,所述第二类电动汽车的当前反充电功率小于或等于所述第二类电动汽车的额定反充电功率。
15、可选的,为协同调度系统建立对应的第二目标函数,包括:
16、确定所述蓄热式电锅炉的折旧成本函数;
17、确定所述第二类电动汽车执行反充电操作的电池损耗成本函数;
18、确定所述风电机组的发电成本函数和弃风惩罚成本函数;
19、确定所述协同调度系统从电网采购电量的电网采购成本函数;
20、根据所述折旧成本函数、所述电池损耗成本函数、所述发电成本函数、弃风惩罚成本函数和电网采购成本函数建立所述第二目标函数。
21、可选的,为协同调度系统建立对应的第二约束条件,包括:
22、确定所述协同调度系统的电功率平衡约束条件和热功率平衡约束条件;
23、确定所述电动汽车和所述蓄热式电锅炉的风电二次消纳电量约束条件;
24、确定所述蓄热式电锅炉的电锅炉功率约束条件和蓄热装置运行约束条件;
25、根据所述电功率平衡约束条件、所述热功率平衡约束条件、风电二次消纳电量约束条件、所述电锅炉功率约束条件和所述蓄热装置运行约束条件建立所述第二约束条件。
26、可选的,在为所述协同优化调度模型设置协同优化控制策略之前,还包括:
27、确定所述协同优化控制策略;
28、其中,所述协同优化控制策略对应的控制流程包括:
29、若存在风电二次消纳,则控制所述蓄热式电锅炉利用风电二次消纳对应的电量进行制热供暖;
30、若风电二次消纳对应的电量大于所述蓄热式电锅炉的供热需求、且所述蓄热装置未饱和,则将剩余电量存储至蓄热装置;其中,所述剩余电量为风电二次消纳对应的电量超过所述蓄热式电锅炉的供热需求的电量;
31、若风电二次消纳对应的电量大于所述蓄热式电锅炉的供热需求、且蓄热装置已饱和,则控制所述第一类电动汽车和所述第二类电动汽车利用所述剩余电量进行充电;
32、若风电二次消纳对应的电量小于所述蓄热式电锅炉的供热需求,则控制所述蓄热装置进行供热;
33、若风电二次消纳对应的电量与所述蓄热装置的供热量之和小于所述蓄热式电锅炉的供热需求,则控制所述第二类电动汽车向所述蓄热式电锅炉供电;
34、若风电二次消纳对应的电量、所述蓄热装置的供热量与第二类电动汽车供电量之和小于所述蓄热式电锅炉的供热需求,则从电网购电以便向所述蓄热式电锅炉供电。
35、可选的,还包括:
36、判断所述电动汽车的规模是否发生变化;
37、若是,则确定电动汽车变更信息;其中,所述电动汽车变更信息包括当前已移除的电动汽车的编号和/或当前添加的电动汽车的编号;
38、根据所述电动汽车变更信息更新所述第一目标函数和所述第一约束条件。
39、本技术还提供了一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度系统,该系统包括:
40、第一处理模块,用于为电动汽车建立对应的第一目标函数和第一约束条件;其中,所述电动汽车包括具有充电功能的第一类电动汽车,以及具有充电功能和反充电功能的第二类电动汽车,所述第一目标函数为所述第一类电动汽车和所述第二类电动汽车的总收益最大,所述第一约束条件根据所述第一类电动汽车和所述第二类电动汽车的额定功率确定;
41、第二处理模块,用于为协同调度系统建立对应的第二目标函数和第二约束条件;其中,所述协同调度系统包括电动汽车、蓄热式电锅炉和风电机组,所述蓄热式电锅炉包括电锅炉和蓄热装置,所述第二目标函数为所述协同调度系统的运行成本最小,所述第二约束条件包括功率平衡约束条件、风电二次消纳电量约束条件和蓄热式电锅炉运行约束条件;
42、模型建立模块,用于为所述电动汽车和所述蓄热式电锅炉建立协同优化调度模型,并为所述协同优化调度模型设置协同优化控制策略;
43、决策模块,用于根据所述第一目标函数、所述第二目标函数、所述第一约束条件和所述第二约束条件求解所述协同优化调度模型,得到当前调度策略;
44、调度模块,用于按照所述当前调度策略对所述电动汽车和/或所述蓄热式电锅炉进行调度。
45、本技术还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序执行时实现上述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法执行的步骤。
46、本技术还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法执行的步骤。
47、本技术提供了一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,在本方法中为电动汽车建立对应的第一目标函数和第一约束条件,还为协同调度系统建立第二目标函数和第二约束条件。第一目标函数为所述第一类电动汽车和所述第二类电动汽车的总收益最大,所述第二目标函数为所述协同调度系统的运行成本最小。第一约束条件能够反映电动汽车自身的功率限制,第二约束条件能够反映协同调度系统运行的限制。本技术为电动汽车和蓄热式电锅炉建立协同优化调度模型,并设置相应的协同优化控制策略。在使用第一目标函数、第二目标函数、第一约束条件和所述第二约束条件求解所述协同优化调度模型,得到当前调度策略,以便按照当前调度策略进行相应的调度。在求解协同优化调度模型的过程中,第一目标函数和第二目标函数共同作用,使得生成的当前调度策略既能最大化电动汽车的收益,又能最小化整个系统的运行成本。同时,由于第一约束条件和所述第二约束条件的存在,能够使得求解协同优化调度模型得到的当前调度策略能够符合电动汽车及蓄热式电锅炉的工作需求,也能够保证功率平衡及风电的合理消纳。因此,本技术能够提高电动汽车与蓄热式电锅炉协同调度的合理性,降低运营成本与弃风率。本技术同时还提供了一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度系统、一种存储介质和一种电子设备,具有上述有益效果,在此不再赘述。
1.一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,所述为电动汽车建立对应的第一目标函数,包括:
3.根据权利要求1所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,为电动汽车建立对应的第一约束条件,包括:
4.根据权利要求1所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,为协同调度系统建立对应的第二目标函数,包括:
5.根据权利要求1所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,为协同调度系统建立对应的第二约束条件,包括:
6.根据权利要求1所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,在为所述协同优化调度模型设置协同优化控制策略之前,还包括:
7.根据权利要求1所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法,其特征在于,还包括:
8.一种电动汽车与蓄热式电锅炉的调度系统,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时,实现如权利要求1至7任一项所述电动汽车与蓄热式电锅炉的调度方法的步骤。