考虑高比例电动汽车及风电协同参与的机组组合策略.pdf

随着全球能源结构的转型与气候变化的加剧，新能源汽车与可再生能源的并网已成为电力系统发展的重要趋势。本文探讨的高比例电动汽车（EVs）及风电协同参与的机组组合策略，是应对这一趋势的创新举措。在此背景下，研究如何优化电力系统的运行，提高发电效率，降低运营成本，以及确保电网的稳定性，已成为电力工程领域的热点课题。 电动汽车的快速增长对电网带来了双重影响。一方面，它们作为移动的储能设备，能够在负荷低谷期充电，在高峰时段为电网提供电能支持，从而协助电网平衡供需。另一方面，其大规模接入电网也给电力系统的调度与管理带来了挑战。尤其是当大量电动汽车同时充电时，可能会导致电网负荷激增，增加电网运行的风险。 与此同时，风电作为一种清洁的可再生能源，其不稳定性也对电力系统的调度策略提出了新要求。由于风力发电受天气影响较大，其输出功率存在较大的随机性和间歇性，因此在保证电网稳定的同时，如何充分利用风电资源，减少弃风现象，是当前电力系统运行中亟待解决的问题。 针对上述挑战，本文提出了一种新的机组组合策略。通过量化分析电动汽车的充电行为和电池特性，文章构建了一个功率可行域的概念，用以描述单个电动汽车在不同时间、不同条件下的功率输出范围。这一量化分析不仅有助于理解单个电动汽车所提供的灵活性，更为重要的是，它能够反映出整个电动汽车群体在电网中的潜在作用。 文章进一步引入虚拟电池模型的概念，这一模型通过合并单个电动汽车的功率可行域边界，形成一个统一的模型。虚拟电池模型简化了对大量电动汽车功率可行域的计算处理，提高了运算效率，并为电网调度提供了一个灵活而强大的工具。它使得调度系统能够在考虑电动汽车大规模接入的情况下，更加高效地进行电力资源的分配和优化。 在实际应用中，将虚拟电池模型应用于机组组合问题中，可以更精确地预测和调度电动汽车及风电的功率输出。该策略能够适应风电的随机波动，并通过电动汽车的充电和放电操作，对电网负荷进行动态调整，以实现成本的最小化和电网供需的平衡。 文章通过仿真算例验证了所提方法的可行性。结果显示，在高比例电动汽车和风电并网的场景中，采用这种新的机组组合策略，能够显著提升电力系统的运行效率和可靠性。通过有效地整合电动汽车和风电资源，不仅可以降低系统的总体发电成本，还能够减少电力系统的峰谷差，增强电网的稳定性和抗风险能力。 本文的研究成果对于电网规划和管理具有重要的指导意义。它不仅为应对新能源和电动汽车带来的挑战提供了理论基础，还为电网的实际操作提供了技术手段。随着未来电动汽车和风电技术的进一步发展与普及，本文所提出的机组组合策略将有助于推动电力系统的可持续发展，实现能源的高效利用和环境保护的目标。