【专家报告|电动汽车】哥伦比亚大学 齐宁:电动汽车可信灵活性:从量测到调控的全新视角

文摘   2024-12-27 08:01   北京  
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本文素材部分来源“电力建设”公众号,欢迎大家关注。

【简介】

在可再生能源与电动汽车快速发展的背景下,供需平衡成为新型电力系统面临的关键挑战。齐宁博士(哥伦比亚大学)及其团队针对电动汽车负荷灵活性,提出了“可信灵活性”这一全新概念,并围绕量测、预测与调控展开了深入研究。

他们的工作从电池荷电状态(SoC)的快速估计与误差矫正出发,创新性地运用自适应多模型卡尔曼滤波和自适应最小二乘法,实现了精准的灵活性量测;通过自适应时空图卷积神经网络,提出电动汽车负荷的概率预测方法,有效解决了复杂时空耦合问题;并通过构建机会约束优化模型,解决了不确定性与决策变量耦合带来的调控难题,为微电网调度与灵活性资源优化提供了新思路。

这项研究不仅为电动汽车的智能管理提供了理论支持,更推动了电池管理系统(BMS)与能源管理系统(EMS)的协同发展,为未来电动汽车在备用与容量市场的广泛应用奠定了基础。

欢迎深入了解这项前沿成果,共同探讨未来能源系统的智能化发展!

🚗🔋电动汽车可信灵活性:从量测到调控的全新视角

在电动汽车和可再生能源飞速发展的今天,如何挖掘负荷侧资源的可信灵活性,已成为解决新型电力系统供需平衡的重要突破口。

📊研究亮点:
1️⃣荷电状态 (SoC) 快速估计:创新性采用多模型卡尔曼滤波方法,实现变工况运行下的精准估计。
2️⃣负荷概率预测:引入自适应时空图卷积神经网络,全面挖掘交通-电力网络的时空耦合特性。
3️⃣机会约束调控优化:基于决策依赖不确定性 (DDU),提升调控资源的可信响应能力。

📉关键成果:

  • SoC 全放电区间 RMSE 仅 2.97%,较传统方法提高超 50%。
  • 提升电网灵活性资源在容量与备用市场中的应用效率。

📚未来展望:
可信量测 + 可信预测 + 可信调控 = 电动汽车负荷调控新模式,为绿色能源系统发展注入动力!

🔗详细研究内容
[1] D. Paizulamu*, L. Cheng, Y. Zhuang, H. Xu, N. Qi, S. Ci. LiFePO4 Battery SOC Estimation under OCV-SOC Curve Error Based onAdaptive Multi-Model Kalman Filter. IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2024.

[2] Y. Zhuang*, L. Cheng, N. Qi, X. Wang, Y. Chen. Real-time Hosting Capacity Assessment for Electric Vehicles: A Sequential Forecast-then-Optimize Method. Applied Energy. 2024.

[3] N. Qi*, P. Pinson, M. R. Almassalkhi et al, “Chance-Constrained Generic Energy Storage Operations under Decision-Dependent Uncertainty,” IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 14, no. 4, pp. 2234–2248, 2023.

[4] N. Qi*, L. Cheng, Y. Wan, et al, “Risk assessment with generic energy storage under exogenous and endogenous uncertainty,” 2022 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM), IEEE, 2022, pp. 1–5.

[5] N. Qi, P. Pinson, M. R. Almassalkhi, Y. Zhuang, Y. Su, F. Liu*, “Capacity Credit Evaluation of Generalized Energy Storage under Decision-dependent Uncertainty,” IEEE Transactions on Power Systems, 2024.

[6] N. Qi, L. Cheng, Kaidi Huang, Asad Mujeeb, Feng Liu*, Pierre Pinson, “Reliability-Aware Probabilistic Reserve Procurement under Decision-Dependent Uncertainty,” 2024 IEEE PES General Meeting (PESGM), IEEE, 2024, pp. 1–5. (Best Paper).

💡让我们共同探索电动汽车负荷的无限潜力!


【报告全文】
【作者介绍】

齐宁(1996)清华大学电机系博士(Prof. Lin Cheng), 2021-2022年丹麦科技大学访问学者(Prof. Pierre Pinson), 清华大学电机系博士后(Prof. Feng Liu), 哥伦比亚大学Postdoctoral Research Scientist(Prof. Bolun Xu), IEEE MemberIEEE PES SBLC Technical Committee MemberIEEE P762 WG/IEEE P762 WG Member, IEEE TSG/IEEETPWRS/Applied Energy/MPCE/电力系统自动化等国内外顶刊审稿人。发表SCI/EI论文30余篇,主要从事广义储能的数据驱动建模、不确定性优化和市场机制设计等方面工作。主持第5批中国博士后基金特别资助项目,曾获电机工程学会自动化分委会最佳论文奖、《电力系统自动化》期刊最佳论文奖、《可再生能源》期刊最佳审稿人,担任《电力系统保护与控制》青年编委、《American Journal of Modern Energy》编委、《Process》专刊特邀编辑。


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