面向规模化电动汽车井网的虚拟电厂构建与运行关键技术研究

需求的背景和应用场景

随着全球电动汽车保有量的快速增长，电动汽车不仅是交通工具，更逐渐成为分布式能源系统中的重要组成部分。电动汽车的无序充电可能给电网带来巨大负荷压力，而其储能特性又为解决电网峰谷矛盾、提高能源利用效率提供了新的契机。面向规模化电动汽车井网的虚拟电厂构建与运行关键技术研究，旨在通过整合和优化大量分散的电动汽车资源，形成一个可调节、可控制的虚拟电厂，以应对电网负荷波动、促进新能源消纳、提高电力系统稳定性和经济性。该技术将广泛应用于城市智能电网管理、新能源汽车充电站运营、以及能源互联网的综合能源服务等领域，有效缓解电网压力，提升能源系统的灵活性和可持续性。

要解决的关键技术问题

1. 虚拟电厂聚合交易策略：深入分析不同类型电动汽车（如私家车、公交车、出租车等）的出行特征和充电行为，设计适应不同停驶和充电模式下的聚合交易策略，确保虚拟电厂能够高效、灵活地参与电力市场交易。
2. 电动汽车时空特性分析模型：利用大数据分析技术，从充电时间、地点、电量等多个维度构建电动汽车充放电行为的时空特性分析模型，为精确预测和控制电动汽车充放电行为提供科学依据。
3. 分区分时充放电响应潜力评估与聚合构建技术：基于时空特性分析，开发电动汽车分区分时充放电响应潜力评估模型，并研究多类型分布式电动车资源的虚拟电厂聚合构建方法，实现资源的优化配置和高效利用。
4. 协调调控与商业模式：设计虚拟电厂内部分布式电动汽车资源的协调调控机制，建立以提升响应积极性为导向的用户利益分配方案，并探索收益最大化的商业模式，确保虚拟电厂的长期稳定运行和各方利益的最大化。
5. 智慧管控平台及相关设备开发：开发集数据采集、分析、决策于一体的电动汽车虚拟电厂智慧管控平台，以及与之配套的智能充电桩等设备，通过充电桩的智慧用能功能，实现对用户充放电行为的精准引导和有序管理。

效果要求

本项目预期将实现以下效果：

• 技术创新：提出一套完整的电动汽车虚拟电厂构建与运行技术体系，填补相关领域的技术空白，提升我国在新能源汽车和智能网联汽车领域的国际竞争力。
• 经济效益：通过优化电动汽车充放电行为，降低电网负荷峰值，提高能源利用效率，为电网运营商、充电站运营商和电动汽车用户带来显著的经济效益。
• 社会效益：促进新能源的消纳，减少碳排放，助力实现碳中和目标；同时，通过智慧化的能源管理，提升城市基础设施的智能化水平，改善居民生活质量。
• 产业带动：推动新能源汽车、智能网联汽车、智能电网等相关产业的协同发展，形成新的经济增长点，带动产业链上下游企业的技术创新和产业升级。