考虑充电桩负荷控制的能源微市场运营机制研究

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随着能源变革的持续推进,可再生能源的建设规模不断扩大,能源消费结构持续向好的同时也带来了配网侧大规模可再生能源消纳的问题;同时,随着社会经济不断发展,环保意识的不断提高,电动汽车的销售和使用规模进一步扩大,电动汽车自由充电将为电网带来强烈的冲击,不利于电网的稳定运行及经济的持续发展。本文以电动汽车充电桩负荷控制为出发点,通过充电桩对电动汽车充电负荷实现有序引导,旨在利用充电桩的负荷控制实现能源微网内的可再生能源消纳及微网的整体负荷管理。首先,基于车辆时空双尺度随机特性建立了充电桩充电需求计算模型,并提出了充电桩进行负荷管理的双层负荷控制模型,研究了代理商在典型应用场景下进行负荷控制的可行性。其次,提出了基于智能合约的公开、透明、自动执行的能源微市场运营机制,建立了以最大化机会收益为目标函数的多轮随机匹配交易机制,并与中心化的双边拍卖机制做对比,研究了所提交易机制的有效性。最后,根据电动汽车充电桩的盈利模式建立了充电桩代理商的利润模型,以最小化日运营成本为代理商进行能量管理的目标函数,利用自适应优化方法不断优化每时段的报价及报量,通过交替迭代的方法寻找目标函数的最优解,算例表明,在不断降低运营成本的过程中,代理商会根据常规负荷情况及分布式能源的出力情况不断调整竞价策略,最终可实现平滑负荷曲线,消纳可再生能源的目的。
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