新型电力系统下综合电动汽车充电站的优化运行摘要：构建以新能源为主体、用电负荷多元化发展的新型电力系统是实现中国“双碳”目标的重要途径.源与荷双重不确定性的考验，对电力系统调控平衡能力及运行调度方式提出了更高的要求.本文提出一个集成了插电式电动汽车（Plug-inElectricVehicles，PEV）、新能源发电、固定储能，并与商业建筑物相结合的双向综合电动汽车充电站（IntegratedElectricVe?hicleChargingStation，IEVCS），建立了一个考虑其时间特性及协同互动的四阶段智能优化控制算法.目标在于最大程度地降低考虑了用户满意度及潜在不确定性的IEVCS运行成本，同时通过调整PEV充放电、电池储能充放电、电网供给电量、可调整负荷等的优化调度来保障实时供需平衡.文中分析了该算法每个阶段的作用，并验证了每个阶段在应对源荷不确定性状况时为电力供给提供更多弹性及冗余度的必要性.关键词：综合电动汽车充电站;插电式电动汽车;光伏发电;电池储能;商用建筑物;优化控制算法：TM73文献标志码：A“双碳”目标下，新能源发电在中国能源结构中将逐渐占据主导地位，交通电气化也成为了一个重要的发展趋势.作为新能源交通工具，插电式电动汽车（Plug-inElectricVehicles，PEV）是一种极佳的可控负荷和电源资源，可通过调控来缓解新能源发电带来的功率波动，提升新能---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---源消纳水平，其技术发展和推广使用将加快实现“双碳”目标，助力构建新型电力系统[1].中国建筑运行能耗占全国能源消耗总量21.7%，碳排放占比21.9%[2]，加之商业用电负荷呈大都市化趋势，负荷波动性强及用电峰谷差较大等问题突出，将商业建筑物用电与新能源及灵活资源（如电动汽车到建筑物（V2B）的运行模式）相融合进行统一调度，不仅能降低碳排放、降低能源成本、提高电能供应可靠性[3]，还具有巨大的商业潜力[4].大型住宅楼和商业楼上宽敞的屋顶空间及光伏板作为遮盖保护汽车免遭暴晒的能力使得光伏发电（PhotovoltaicGeneration，PV）的利用成为了满足建筑能耗的有效途径[3].许多研究将PEV充电站与光伏发电结合起来以帮助降低成本及减少碳排放[5-6].为解决可再生能源的随机性，常使用额外的储能或旋转备用[7-8].针对PEV、充电站与楼宇之间的关系，目前已提出了一些优化模型和调度策略[5，9-11].文献[9]考虑用户响应度和楼宇用电最大需求量约束，建立了基于V2B的PEV智慧充电桩群模型;文献[5]为实现不间断充电及成本最小化，提出了一种集成PV、储能、电网和柴油发电机组的充电站;文献[10]考虑分布式发电市场化交易和用户充放电意愿，提出带PV的智能楼宇与PEV之间的能量调度策略;文献[11]提出“专变共享”模式，充电站靠租借楼宇的冗余容量来满足PEV需求.但目前研究中很少提出将集成储能及PV的PEV充电站直接与楼宇相结合的方式，也没有综合考虑运营成本、用户满意度、负荷损失及充电站利润.文献[12]按照不同的用途、[13]根据各车型充电方式与出行特点对PEV---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---进行分类，但根据实时状态和收费标准对PEV分类更有实时性.不少文献研究了降低优化算法复杂度的方法，如通过舍弃最小性能差，如文献[14]中的计算复杂度为O（T3），各阶段计算时间为1～10s/PEV，要实现实时调控就需减少计算时间.针对上述问题，本文针对集可再生能源（如太阳能光伏发电PV）、固定蓄电池和商业建筑于一体的综合电动汽车充电站（IntegratedElectricVehicleChargingStation，IEVCS），提出了一种新的四阶段优化控制算法.算法分为日前及时前预测优化调度和实时控制两大部分，以降低综合运行成本为目标，建立考虑潜在不确定性和顾客满意度指标的运营成本优化模型，再实时分层控制协调供需平衡，同时可节省总体计算时间.用电负荷按重要性及灵活性、PEV按电池状态及充电需求进行实时分类.通过最大化用户参与奖励来鼓励吸引更多PEV用户参与到放电方案中，提供更大的弹性来应对不可预测的情况，更可靠地为用户服务.1综合电动汽车充电站模型双向IEVCS新模式，如图1所示，连接配电网及终端电力用户，...