電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度模型

電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度模型隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和石油資源的逐漸枯竭，電動(dòng)汽車正在成為未來汽車發(fā)展的趨勢(shì)。而風(fēng)能作為一種清潔可再生的能源，也同時(shí)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。電動(dòng)汽車和風(fēng)能資源的結(jié)合，不僅可以大大減少對(duì)傳統(tǒng)燃油的依賴，還可以減少對(duì)環(huán)境的污染和減少碳排放，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。然而，電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行在實(shí)際中面臨著很多調(diào)度問題，如何優(yōu)化調(diào)度是一個(gè)重要問題。

日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度模型是電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)調(diào)度的核心內(nèi)容。該模型針對(duì)不同的負(fù)載需求、能源傳輸、車輛運(yùn)營及儲(chǔ)能運(yùn)營等因素，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。該模型分為兩個(gè)部分：

第一部分：日內(nèi)負(fù)載需求與風(fēng)能對(duì)接

在電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)中，電動(dòng)汽車的負(fù)載需求與風(fēng)能的供給是系統(tǒng)中的兩個(gè)核心內(nèi)容。如何實(shí)現(xiàn)在負(fù)載需求與風(fēng)能供給之間的平衡是優(yōu)化調(diào)度的重點(diǎn)。具體做法是通過建立電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的負(fù)載需求與風(fēng)能的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，來預(yù)測(cè)和評(píng)估負(fù)載需求和風(fēng)能供給，以實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息，建立政策性調(diào)度規(guī)則，實(shí)現(xiàn)負(fù)載需求與風(fēng)能的實(shí)時(shí)調(diào)度。

第二部分：車輛運(yùn)營與儲(chǔ)能運(yùn)營調(diào)度模型

車輛運(yùn)營和儲(chǔ)能運(yùn)營是電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的另外兩個(gè)核心內(nèi)容。對(duì)于車輛運(yùn)營，優(yōu)化調(diào)度需要考慮電動(dòng)汽車的行駛路線、充電方式、電量等因素；對(duì)于儲(chǔ)能運(yùn)營，優(yōu)化調(diào)度需要考慮儲(chǔ)能單元的充放電方式、電量管理等因素。為此，需要建立車輛運(yùn)營與儲(chǔ)能運(yùn)營調(diào)度模型，來實(shí)現(xiàn)車輛和儲(chǔ)能單元之間的平衡和優(yōu)化分配。

總體來說，電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)該綜合考慮到負(fù)載需求、風(fēng)能供給、車輛運(yùn)營和儲(chǔ)能運(yùn)營等多方面因素，并且針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同的調(diào)度策略，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的能源效益和社會(huì)效益。電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的日內(nèi)優(yōu)化調(diào)度模型需要基于豐富的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和分析，下面對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行列舉和分析。

1、負(fù)載需求數(shù)據(jù)

負(fù)載需求數(shù)據(jù)主要包括電動(dòng)汽車的行駛需求和充電需求。具體數(shù)據(jù)如下：

(1)電動(dòng)汽車的行駛需求：根據(jù)不同的城市和時(shí)間，電動(dòng)汽車的行駛曲線不同，需要通過真實(shí)的車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)來確定。以北京市為例，根據(jù)市交委公開發(fā)布的電動(dòng)汽車出行調(diào)研報(bào)告，可得到電動(dòng)汽車在不同時(shí)間段的出行需求數(shù)據(jù)。例如，早上7點(diǎn)到8點(diǎn)，共有3635輛電動(dòng)汽車行駛；晚上7點(diǎn)到8點(diǎn)，共有4465輛電動(dòng)汽車行駛。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)在特定時(shí)間段內(nèi)的電動(dòng)汽車行駛需求呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。

(2)電動(dòng)汽車的充電需求：電動(dòng)汽車的充電需求也隨時(shí)間變化而不同。以上海市為例，根據(jù)市政府網(wǎng)站公開的數(shù)據(jù)，可得到上海市2019年1月到6月高檔公寓電動(dòng)汽車充電時(shí)段分布情況。分析數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，在工作日和周末，電動(dòng)汽車的充電需求存在明顯差異，周末的充電需求明顯高于工作日。

2、風(fēng)能數(shù)據(jù)

風(fēng)能數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度的重要數(shù)據(jù)。風(fēng)能數(shù)據(jù)包括風(fēng)能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)際風(fēng)能數(shù)據(jù)。

(1)風(fēng)能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)：風(fēng)能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)是在特定時(shí)間內(nèi)風(fēng)能供給情況的預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)方法可以通過基于歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、氣象學(xué)方法等。預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該可以提前幾小時(shí)得到。以深圳市為例，根據(jù)深圳市氣象局公開的數(shù)據(jù)，可以獲取到當(dāng)日的天氣狀況，通過對(duì)天氣狀況和歷史數(shù)據(jù)的分析，可以得到當(dāng)日風(fēng)能的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。例如，如果當(dāng)日氣象條件適合風(fēng)能發(fā)電，預(yù)測(cè)風(fēng)能供給量大約為3500KW。

(2)實(shí)際風(fēng)能數(shù)據(jù):實(shí)際風(fēng)能數(shù)據(jù)是已經(jīng)發(fā)生的風(fēng)能供給情況數(shù)據(jù)。實(shí)際風(fēng)能數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)行采集。以上海市為例，根據(jù)中國氣象局公開的數(shù)據(jù)，可以獲取上海市浦東機(jī)場(chǎng)的風(fēng)能數(shù)據(jù)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以得到當(dāng)天的實(shí)際風(fēng)力和風(fēng)能供給量。

3、車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)

車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)是電動(dòng)汽車與電力網(wǎng)交互的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)包括電動(dòng)汽車行駛數(shù)據(jù)、充電數(shù)據(jù)等。

(1)電動(dòng)汽車行駛數(shù)據(jù)：電動(dòng)汽車行駛數(shù)據(jù)是電動(dòng)汽車運(yùn)營狀況的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^電動(dòng)汽車應(yīng)用程序和監(jiān)測(cè)設(shè)備獲得。以中國某電動(dòng)汽車車主的應(yīng)用程序?yàn)槔?，可以獲得其實(shí)時(shí)行駛狀況、路線和電量等。

(2)電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)：電動(dòng)汽車充電數(shù)據(jù)是電動(dòng)汽車充電狀況的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^充電設(shè)備獲得。以上海市為例，可通過公共充電樁的充電記錄，獲得電動(dòng)汽車充電狀況的數(shù)據(jù)。

4、儲(chǔ)能運(yùn)營數(shù)據(jù)

儲(chǔ)能運(yùn)營數(shù)據(jù)是儲(chǔ)能單元與電力網(wǎng)交互的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。儲(chǔ)能運(yùn)營數(shù)據(jù)包括儲(chǔ)能單元充放電數(shù)據(jù)、電量管理等數(shù)據(jù)。

(1)儲(chǔ)能單元充放電數(shù)據(jù)：儲(chǔ)能單元充放電數(shù)據(jù)是儲(chǔ)能單元運(yùn)營狀況的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^儲(chǔ)能單元的監(jiān)測(cè)設(shè)備獲得。以中國某儲(chǔ)能單元為例，可以獲得其實(shí)時(shí)充放電狀況、充放電功率和電量等。

(2)電量管理數(shù)據(jù)：電量管理數(shù)據(jù)是儲(chǔ)能單元電量管理狀況的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^電量管理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備獲得。以中國某電量管理系統(tǒng)為例，可以獲得儲(chǔ)能單元的電量狀態(tài)、電流狀態(tài)、電壓狀態(tài)等。

綜上所述，電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度建立在豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上。通過對(duì)負(fù)載需求數(shù)據(jù)、風(fēng)能數(shù)據(jù)、車輛運(yùn)營數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能運(yùn)營數(shù)據(jù)的分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。同時(shí)，需要注意數(shù)據(jù)的有效性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，以保證優(yōu)化調(diào)度的可靠性和實(shí)際應(yīng)用效果。電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)在解決新能源發(fā)電震蕩和電網(wǎng)負(fù)荷平衡問題方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。以下以某城市為例進(jìn)行分析。

某城市市民使用電動(dòng)汽車的數(shù)量逐年增長，根據(jù)市政府計(jì)劃，到2025年，該城市將有80萬輛電動(dòng)汽車，并且該城市增加的新能源發(fā)電主要來自于風(fēng)力發(fā)電。但是，電網(wǎng)負(fù)荷與風(fēng)力發(fā)電不匹配的問題也將隨之而來。

針對(duì)這一問題，建立電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度是一個(gè)解決方案。具體實(shí)施方案包括：

一、建立優(yōu)化調(diào)度模型

基于市政府的規(guī)劃，建立一套符合該城市特色的優(yōu)化調(diào)度模型。該模型將綜合考慮電動(dòng)汽車行駛需求、電動(dòng)汽車充電需求、風(fēng)能供給情況、儲(chǔ)能單元充放電數(shù)據(jù)等因素。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模，可以制定出滿足市民行駛需求，調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷，利用風(fēng)能優(yōu)勢(shì)的最佳方案。例如，在風(fēng)能供給情況較好的時(shí)段，應(yīng)盡可能多地利用風(fēng)能來充電電動(dòng)汽車，以盡量避免消納問題。

二、建設(shè)充電樁及儲(chǔ)能單元

在具體實(shí)施中，為了提高充電成本的效益，可以建設(shè)配套的充電樁和儲(chǔ)能單元。通過充電樁的布設(shè)和儲(chǔ)能單元的泄放電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車充電和調(diào)節(jié)削峰填谷的目的，尤其是在能量產(chǎn)生和使用不平衡的情況下，可以利用儲(chǔ)能單元來調(diào)節(jié)。通過與電力公司合作建設(shè)儲(chǔ)能單元，這些單元可以通過網(wǎng)內(nèi)調(diào)度參與網(wǎng)絡(luò)調(diào)度，并協(xié)助管理電力系統(tǒng)的側(cè)邊。

三、提高電動(dòng)汽車使用的便利性

為了提高電動(dòng)汽車使用的便利性，可以在城市中建設(shè)更多的充電樁，并可以在社區(qū)、商超等公共場(chǎng)所設(shè)立智能化電動(dòng)汽車快充站，以滿足不同場(chǎng)景下的充電需求。

總結(jié)：電動(dòng)汽車-風(fēng)儲(chǔ)混合系統(tǒng)是解決新能源發(fā)電震蕩和電網(wǎng)負(fù)荷平衡問題的一種重要方法。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在最大程度的利用新能源，降低燃油消