技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统需求响应技术领域，更具体地，涉及一种考虑欠响应和过响应的电动汽车负荷需求响应实施方法。
相关背景技术
[0002] 需求响应分为电价型和激励型，在激励型需求响应中，用户的充电行为具有一定的不确定性，电网公司启动需求响应时，不是所有签约用户的计划充电时间都在响应时段，只有部分签约用户具有参与需求响应的资格。由于电网的响应需求量和具有资格参与需求响应的用户数具有一定的不确定性，当实际响应用户数与电网需求量不匹配时，可能会出现欠响应和过响应的问题。当响应时段具有资格参与需求响应的用户数大于电网需求量时，聚合商不要求所有签约用户都参与需求响应，此时用户是否参与响应具有一定的选择性，且与补偿电价密切相关。一般地，基准补偿电价越高，用户参与需求响应的积极性越高。因此，建立用户响应程度与基准补偿电价的关系对解决欠响应和过响应问题具有十分重要的意义，但是目前却还没有利用用户响应程度与基准补偿电价的关系来解决欠响应和过响应问题的具体方法。
具体实施方式
[0043] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0044] 一种考虑欠响应和过响应的电动汽车负荷需求响应实施方法，其中，包括如下步骤：
[0045] S1.分析计算电网对响应用户的需求量。需要多少用户参与响应才能达到要求，与响应时段的负荷大小、单用户响应潜力有关，因此分析计算电网对响应用户的需求量时，采用如下公式：
[0046]
[0047] 式中，Nx(j)为第j个峰时段的响应用户需求量；Wc0为单用户的单次平均充电量，可由历史数据统计而得；kx为响应裕度系数，可取1.1；Pf_j为进行需求响应前j时段的电网负荷；Pac为进行需求响应的峰荷阈值，Δt为时段间隔时长。
[0048] S2.分析计算电动汽车用户的响应能力。由于用户的充电行为具有一定的不确定性，在电网公司启动需求响应时不是所有签约用户的计划充电时段都在响应时段内，因此只有部分签约用户具有参与需求响应的资格，称为资格用户。分析计算电动汽车用户的响应能力具体采用如下方法：
[0049] 定义可参与响应比ρzg来量化响应能力，ρzg的表达式如下：
[0050] ρzg＝Nzg(j)/Nq (2)
[0051] 式中，Nzg(j)为响应时段j的资格用户数，Nq为签约用户总数，根据签约用户的充电计划可判断用户是否具有参与需求响应的资格，即可确定Nzg(j)。
[0052] S3.基于步骤S1和步骤S2的分析，建立考虑欠响应和过响应的需求响应模型；具体包括如下步骤：
[0053] S31.定义用户响应比例，考察响应用户数与电网需求量的匹配程度。定义用户响应比例ks(j)为实际响应用户数Ns(j)与该时段电网需求量Nx(j)的比值，即：
[0054]
[0055] S32.根据用户响应比例定义欠响应和过响应，定义用户响应率考察用户响应程度，在此基础上建立欠响应、过响应以及其他情况下用户响应率与基准补偿电价的关系。
[0056] 用户响应比例应满足以下约束：
[0057] ks1≤ks(j)≤ks2 (4)
[0058] 式中，ks1、ks2为实际响应裕度，可分别取0.9和1.1，用户响应比例超出这个范围分别定义为欠响应和过响应。
[0059] 定义用户响应率为实际响应用户数Ns(j)与该时段具有参加需求响应资格的用户数Nzg(j)的比值，即：
[0060] κx(j)＝Ns(j)/Nzg(j) (5)
[0061] 当Nzg(j)≥ks1Nx(j)时，由式(4)可得用户响应率κx(j)要满足约束：
[0062]
[0063] 由于每次实施需求响应时资格用户数和电网响应需求量具有一定的不确定性，两者的数量关系可能会出现以下三种情况：
[0064] (1)当Nzg(j)
[0065] (2)由于签约用户要完成合同中参与需求响应的次数，因此每次需求响应都有一定比例的资格用户不考虑补偿电价因素而迫于合同压力参与响应，因此可设最低基准补偿电价cq0对应的最小响应率为κx0，当κx0Nzg(j)>ks2Nx(j)，将会出现过响应，为减轻过响应程度，将基准补偿电价定为最小值。
[0066] (3)除上述两种情况外，在满足公式(4)约束的前提下，用户是否参与响应具有一定的选择性，且与补偿电价密切相关，此时采用分段函数建立用户响应率与基准补偿电价的关系，即：
[0067]
[0068] △cq(j)＝[cq(j)-cq0]/(cqm-cq0) (8)
[0069] pq＝κxm-κx0 (9)
[0070] 其中，△cq(j)为该响应时段基准补偿电价与最低值的相对差，pq为线性区的斜率。
[0071] S4.根据步骤S3得到的需求响应模型来调整不同时段的基准补偿电价，避免出现欠响应和过响应，以实现更好的需求响应。
[0072] 本实施例以商业区常规负荷作为基础负荷，如图1所示。EV参数如表1所示。商业区EV用户充电时间分布如表2所示。签约用户充电时间服从分布N(10,0.882)。用户签约情况如表3所示。
[0073] 表1
[0074]
[0075] 表2
[0076]
[0077]
[0078] 表3
[0079]
[0080] 根据配网总负荷判断响应时段为第10和第11时段。采用慢充方式(20kW)充电时，在基准补偿电价分别为20、25、30(元/kW)下(分别记为情景1～3)，第10和第11时段的用户响应情况如表4所示，情景1～3下负荷响应情况分别如图2～图4所示。
[0081] 表4
[0082]
[0083] 由表1可知，基准补偿电价越高，用户响应率越高。在图1～3中，对比峰荷控制目标和响应后的总负荷可知，基准补偿电价分别为20、25、30(元/kW)时，充电负荷响应情况分别为欠响应(特别是第10时段)、轻微欠响应、过响应(特别是第11时段)。同时，由于第10、11时段负荷压力不同，响应需求量和资格用户数也不同，基准补偿电价固定不变难以适应不同时段需求的差异。因此可根据不同时段响应需求量和资格用户数来调整基准补偿电价，避免出现欠响应和过响应，以实现更好的需求响应。当把响应时段的基准补偿电价设置如表5所示时，能够实现良好的需求响应，此时能够很好地避免欠响应和过响应，负荷响应如图5所示。
[0084] 表0
[0085]
[0086] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
