摘要
由于近些年对电动汽车(ElectricVehicle,EV)的政策支持，目前国内多省市电动汽车已初具规模，加上“3060双碳”目标的提出，将进一步推动电动汽车快速发展。然而随着区域电动汽车的密度越来越大，车主的充电行为又多集中在区域负荷曲线的峰时段，带来的集中性充电问题就愈发严重，虽然目前有很多关于电动汽车与电网互动(VehicletoGrid,V2G)的试点，但其受限于放电补贴方式，难以提供有效的激励促进电动汽车用户积极参与。 为进一步挖掘电动汽车集群V2G的市场潜力，本文开展电动汽车聚合商(ElectricVehicleAggregator,EVA)参与需求响应(DemandResponse,DR)定价策略及利益分配研究。通过结合市场政策，提出多种充电场景，并以获益主体不同提出三种盈利模式，通过仿真分析对比各模式的总体效益情况，以社会效益最大为优化目标，建立了电价谈判函数、用户参与度及考核模型，对电动汽车集群效益进行分析，最后，基于以上模型，提出了基于V2G的EVA参与需求响应的电价模型，建立了基于指标评价模型的集群调度策略，提出了基于改进Shapley值的需求响应收益分配策略，实现了成本及效益的合理分配。本文的具体研究内容如下： 针对电动汽车与电网互动参与场景及其参与模式不明晰的问题，研究了基于拉格朗日算法的电动汽车与电网互动模型。首先通过功能定位的方式将场景与电动汽车类型相匹配，确定了电动汽车在对应场景下可参与的市场行为，分别构建了负荷方差最小、用户支出最小以及两者综合的目标函数模型，针对获益主体对社会效益的影响展开研究。然后针对社会效益具有多目标约束的特点，研究了基于拉格朗日算法的电动汽车与电网互动模型。最后，通过算例仿真表明，所提电动汽车与电网互动模型可有效实现社会效益最大化，车网互动过程中各主体合作对社会效益具有正面影响，进而确定了后续研究的场景和模式。 针对需求响应市场中电动汽车充电电价的制定未充分考虑区域电网与EVA的利益均衡问题，提出了计及电动汽车集群需求响应容量的电价谈判策略。首先，建立了电动汽车聚合商需求响应成本电价模型，结合电动汽车可参与的需求响应时段，提出了基于需求响应容量的电价谈判策略及流程。通过建立用户参与度模型及需求响应违约惩罚模型，对电动汽车以可控负荷形式参与需求响应的效益进行分析。最后，基于需求响应容量的电价谈判策略，获得可平衡双方利益的填谷响应的充电电价。并通过用户参与度模型及违约惩罚模型对电动汽车集群参与需求响应效益进行了仿真分析，结果表明所提策略可有效增加电动汽车用户收入，并使电动汽车车主与电力公司收益达到均衡。 针对参与需求响应后电动汽车集群如何合理分配收益的问题，提出了基于改进Shapley值的电动汽车集群收益分配策略。首先，建立了电动汽车削峰响应电价模型，基于需求响应容量的电价谈判策略，对电动汽车集群参与削峰电能量的响应电价进行谈判，然后基于EVA获取的上层调度需求，构建了电动汽车集群参与削峰需求响应调度指标评价模型，并提出集群优化调度策略，最后，基于削峰电能量响应电价对电动汽车车组参与需求响应的收益进行测算，对比分析了基础Shapley值分配方式以及本节所提改进Shapley值分配方式，表明所提收益分配策略可有效保证电动汽车用户收益的合理性。
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