[發明專利]基于服務站通用模型的電動汽車充換電網絡一體化調度方法

有效

• 申請號: 201310616187.3
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103646295A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 高賜威;陸婷婷
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種基于服務站通用模型的電動汽車充換電網絡一體化調度方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）建立充換電網絡中三種類型服務站：集中型充電站、充換電站和配送站的通用模型，以表征服務站的狀態與行為之間的關系，所述狀態包括滿電池組數和空電池組數，所述行為包括換電、充電、電池調配，所述狀態與行為之間的關系為：

Qi,tf=Qi,t-1f+Qi,t-[t_chg/T]c-Qi,t-1h-Qi,t-1d,Qi,t-1d≥0Qi,t-1f+Qi,t-[t_chg/T]c-Qi,t-1h+ΣjQi,t-[disij/T]d,Qi,t-[disij/T]d<0---(1)]]>

Qi,te=Qi,t-1e+Qi,t-1h-Qi,t-1c+ΣjQi,t-[disij*2/T]d,Qi,t-[disij*2/T]d≥0Qi,t-1e+Qi,t-1h-Qi,t-1c-ΣjQi,t-[disij/T]d,Qi,t-[disij/T]d<0---(2)]]>

Qi,th≤Qi,tfQi,tc≤Qi,teQi,td≤Qi,tf-Qi,th,ifQi,td>0---(3)]]>

式中：為t時刻服務站i的滿電池組數量；為t時刻服務站i的空電池組數量，t＝1表示初始時刻；為t時刻服務站i為用戶換電的滿電池組數量；為t時刻服務站i開始充電的空電池組數量；為t時刻服務站i開始調配的滿電池組數量，表示t時刻服務站i調出電池組，表示t時刻有滿電池組從其他服務站向服務站i調出。t_chg為電池組充電所需時間(min)；T為采樣周期（min）；dis_ij為服務站i到服務站j的電池組調配最少單程用時(min)；[]表示向上取整；

2）依據排隊論的相關理論，電動汽車換電服務系統可看成一個排隊系統，系統的顧客是電動汽車，服務臺是換電設備，服務臺提供的服務是更換電池，根據排隊論原理獲得服務站的實際換電能力，對原始換電需求曲線進行修正：

Qi,tr=min(Qi,tR,Ni,t)---(4)]]>

式中：N_i,t第t個采樣周期內服務站i的換電能力；為t時刻服務站i的原始換電需求；為修正后t時刻服務站i的換電需求；

3）根據網絡交通圖，利用dijkstra算法求解最短用時路徑；

4）計算一個運營日內充換電網絡的物流費用：

Fd=ΣtΣiΣjceil(abs(Qij,td)/vc)*disij*cev/120---(5)]]>

式中：F_d為物流費用；為t時刻服務站i配送給服務站j的滿電池組數，如果滿電池組從服務站j配送至服務站i，則為負；vc為每輛車能夠裝載的電池組數，單位為塊；c_ev為單個物流車輛每小時的運費，單位為元/小時；

5）計算一個運營日內充換電網絡的充電費用：

Fc=ΣiΣtime=148Σt=timetime+[t_chg/30]-1Qi,tc*pack*T*P(t)---(6)]]>

式中：F_c為充電費用；p_ack為電池組的充電功率，單位為KW；P(t)為t時刻的電價，單位為元；

6）以分時電價為背景，以網絡運營費用最小化為目標，建立實際電動汽車充換電網絡運營一體化調度模型，從而得出一體化調度的充電和電池調配策略：

minF＝F_c+F_d???????????????(7)

s.t.Qi,th=min(Qi,tf,Qi,tr),∀i,t---(8)]]>

Qi,th=Qi,tr,∀i,t---(9)]]>

Qi,tc≤min(Qi,te,Pi*1000/pack),∀i,t---(10)]]>

Σjceil(Qij,td/vc)≤nci,ifQij,td>0,∀i,t---(11)]]>

Qi,td≤Qi,tf-Qi,th,ifQi,td>0,Qi,td=ΣjQij,td,∀i,t---(12)]]>

Qij,td+Qji,td=0---(13)]]>

ΣiQi,td=0,∀t---(14)]]>

式中：P_i為服務站i的容量，單位為MW；nc_i為站點i的物流車輛數。