摘要
随着电动汽车(electric vehicle, EV)保有量的不断上升和用户主动特性的觉醒，其通过汇聚复用参与到电网辅助服务，可以充分发挥其分布式储能潜力应对系统消纳受限和调频能力不足等问题，支撑可再生能源并网。然而，电动汽车的本质是一种交通工具，其次才是分布式储能，具有较高的不确定性和自主性，其汇聚复用在技术实现上面临着巨大的挑战。本文以微网环境下规模化电动汽车为研究对象，展开分布式电动汽车储能汇聚参与促进分布式发电(distributed generation, DG)就地消纳和对外提供自动发电控制(automatic generation control, AGC)辅助服务的协同优化方法研究。主要完成了以下工作： （1）建立区域电力调度中心-微电网运营商(microgrid operator, MGO)-电动汽车三层协同优化系统架构。从日前市场和实时市场的多时间尺度阐明三方主体的互动流程，发挥分布式电动汽车储能的主动汇聚能力，促进微网DG就地消纳的基础上对外提供AGC辅助服务，为后文的研究奠定基础。 （2）面向电动汽车汇聚促进 DG 就地消纳，研究考虑电动汽车有限理性特征的分布式储能汇聚方案。采用灵活充放电范围理论建立统一化的电动汽车约束模型，引入前景理论捕捉 EV 面对不确定电价的有限理性行为，基于①EV 首先是交通工具，其次才是分布式储能的身份②EV充电偏好存在差异③EV用户并非完全理性等特征建立EV个体行为响应模型；基于Stackelberg game架构对MGO-主动EV互动过程进行建模并验证了模型均衡解的存在唯一性；最终基于YALMIP工具箱调用GUROBI求解器对模型进行分布式求解。该方案能够有效捕捉电动汽车的有限理性特征，实现对电动汽车储能的有效汇聚，促进DG就地消纳，带来多方主体效益的提升。 （3）面向电动汽车汇聚对外提供AGC辅助服务，研究考虑多重不确定性因素的分布式储能汇聚方案。首先建立 AGC 信号的小时聚合模型，使模型时间颗粒度上升到 1小时；然后构造多面体不确定集来刻画AGC随机信号，通过鲁棒优化算法实现EV个体调频容量的申报；采用蒙特卡洛模拟和方差检验方法对 EV 集群调频容量进行评估；最后针对实时市场下 EV 行为和调频价格的不确定性，MGO 通过最小化收益差距的CVaR 参与调频容量竞标。该方案能够有效帮助 MGO 抵御不确定性参数波动带来的竞标风险，实现对电动汽车储能的有效汇聚，提供系统向上/向下调频容量支撑。
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