[發(fā)明專利]基于電動汽車充電功率動態(tài)分布的電動汽車充電負荷優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610026106.8
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105591433A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡文平;于騰凱;巫偉南;楊軍;郝婉夢
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院;河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國;齊蘭君

1.一種基于電動汽車充電功率動態(tài)分布的電動汽車充電負荷優(yōu)化方法，其特征在于包 括如下步驟：

（1）獲取交通部門對電動汽車出勤情況的調(diào)查數(shù)據(jù)，所述調(diào)查數(shù)據(jù)包括電動汽車最后 一次出行結(jié)束時間和日行駛里程，對所述調(diào)查數(shù)據(jù)進行歸一化處理，利用極大似然估計法 對所述調(diào)查數(shù)據(jù)進行擬合，最終可得到電動汽車充電開始時刻、充電功率以及充電時長的 概率分布；

（2）基于電動汽車充電開始時刻、充電時長以及充電功率的概率分布，構(gòu)建24小時各時 刻電動汽車停車場的充電功率動態(tài)分布模型，所述充電功率動態(tài)分布模型能夠利用蒙特卡 洛仿真法，通過數(shù)萬次的模擬，找出某時刻充電功率的分布規(guī)律，進而求出24小時各時刻的 電動汽車停車場充電功率概率分布；

（3）根據(jù)電力系統(tǒng)控制管理中心對某一地區(qū)的日負荷歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可得到地區(qū)典型 日負荷曲線，并將步驟（2）求得的電動汽車充電功率動態(tài)分布模型與所述地區(qū)典型日負荷 曲線相疊加，即可得到所述某一地區(qū)電力系統(tǒng)一天內(nèi)各個時刻的總負荷；

（4）基于所述日負荷歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及電動汽車停車場充電功率概率分布，構(gòu)建電動 汽車充電負荷優(yōu)化模型；為使配電網(wǎng)總負荷曲線峰谷差最小，根據(jù)各個時刻電動汽車停車 場充電功率概率分布，在保證電動汽車用戶的行駛需求前提下，構(gòu)建電動汽車充電負荷優(yōu) 化模型的目標函數(shù)，所述目標函數(shù)用來約束各個時刻電動汽車充電功率的最大值和最小 值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電動汽車充電功率動態(tài)分布的電動汽車充電負荷優(yōu)化方 法，其特征在于所述電動汽車充電負荷優(yōu)化模型的目標函數(shù)及約束條件為：

（1）目標函數(shù)：

使配電網(wǎng)負荷曲線峰谷差最小：

(式1)

（式1）中，表示i時刻電動汽車的總充電負荷；表示i時刻配電網(wǎng)的基礎(chǔ)負荷；i為一 天的各個時刻，；

（2）約束條件：

配電網(wǎng)的每個節(jié)點都需滿足節(jié)點有功功率平衡約束和節(jié)點無功功率平衡約束：

（式2）

（式3）

（式2）-（式3）中，，為節(jié)點的電源在時刻輸出的有功功率和無功功率；， 為節(jié)點在時刻的有功負荷和無功負荷；分別為節(jié)點在時刻的電動汽車充電 功率；，為節(jié)點在時刻的傳輸功率，它們可以表示為：

(式4)

(式5)

（式4）-（式5）中，，為節(jié)點和節(jié)點之間的電導(dǎo)和電納；為節(jié)點在時刻 的電壓幅值；為在時刻節(jié)點和節(jié)點之間的電壓相角差；

節(jié)點電壓約束必須滿足如下約束：

（式6）

（式6）中，為節(jié)點在時刻的電壓幅值；，為節(jié)點的電壓上限值和下 限值；

每條輸電線必須滿足如下約束：

（式7）

（式7）中，為節(jié)點和節(jié)點之間的輸電線的最大傳輸容量；為節(jié)點和節(jié)點 之間的輸電線在時刻的傳輸有功功率，其可按如下公式計算：

（式8）

電動汽車充電功率約束應(yīng)滿足對于每個時刻的各個節(jié)點均有最小的充電功率約束和 最大的充電功率約束；

（式9）

（式9）中，分別為節(jié)點的電動汽車在時刻的充電功率；和分別為 節(jié)點的電動汽車在時刻的最小充電功率和最大充電功率；

電動汽車充電電量約束必須滿足以下約束：

（式10）

（式10）中，分別為節(jié)點的電動汽車在時刻的充電功率；電動汽車在i時刻的 充電時長，為1個小時，為一天中所有電動汽車所需的充電電量。