[發明專利]一種考慮用戶滿意和配網安全的電動汽車充放電優化方法

有效

• 申請號: 201710364100.6
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107133415B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 趙晉泉;王行行
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種考慮用戶滿意和配網安全的電動汽車充放電優化方法，是一種考慮用戶滿意度和配網安全約束的電動汽車多目標雙層充放電優化方法，適用于配電網中大規模電動汽車入網的調度與控制。本發明基于對配網購售電價和購電成本、配網負荷波動、以及用戶充電需求參與充電調度的滿意度等的考慮，提出一種以配網的購電成本最小和負荷波動最小，以及用戶參與充電調度的滿意度最大為目標的配電網中電動汽車充電兩層調度模型，采用NSGA?II算法和Yalmip/Cplex工具求解。其中，配網層最小化配網的購電成本和凈負荷波動，提高配網運行的經濟性；充電站層配合配網層調度，采用兩階段優化方法提高用戶參與充放電調度的滿意度。

技術領域

本發明涉及一種考慮用戶滿意和配網安全的電動汽車充放電優化方法，特別涉及一種考慮用戶滿意度的電動汽車多目標雙層充電優化方法，適用于大規模電動汽車入網的調度與控制。

背景技術

未來電力系統中電動汽車的數量會非常龐大，進行電動汽車的充放電優化調度非常必要。對充電站內的電動汽車充放電優化控制能夠在一定程度上降低用戶的充電費用，減小電動汽車隨機充電對電網的不利影響，但是不能有效計及充電負荷所接入電網的電壓、熱功率等約束。因此，考慮配電網的安全約束和用戶的充電需求，進行電動汽車充放電調度十分必要。大量分布式電源的接入對配電網的運行與控制產生深刻影響，進行電動汽車和DG的協同調度，可以提高DG利用效率，增加經濟效益。

配電網大規模電動汽車充放電調度中，由配網調度中心考慮每輛電動汽車的充電需求約束直接對每輛電動汽車和配網中的分布式電源等進行同時調度，不切實際也沒有必要。

發明內容

由于電動汽車充電主要在充電站中進行，調度中心只需對每個充電站進行調度，即對電動汽車進行分級管理。因此，本發明提供一種考慮用戶滿意和配網安全的電動汽車充放電優化方法，基于電動汽車充電分級管理的架構建立配網-充電站兩層優化模型，進行配電網中電動汽車與DG協同調度的研究，以提高配網運行的經濟性和安全性。配網調度中心只需要制定各充電站的充放電計劃，各充電站考慮用戶的充電需求約束，制定具體到單輛電動汽車的充放電計劃。由于各層考慮的目標和約束均不同，且掌握的信息都不全面，通過多次信息互動可得到最優充放電方案。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提供一種考慮用戶滿意和配網安全的電動汽車充放電優化方法，包括以下具體步驟：

步驟1，建立電動汽車充電符合計算的模型；

步驟2，建立風力和光伏發電的經典模型；

步驟3，建立配網層以配網購電成本最小、負荷方差最小和兩層調度偏差最小的多目標優化模型；

步驟4，建立充電站層兩階段優化模型；

步驟5，分別采用NSGA-II算法和Yalmip/Cplex工具求解配網層多目標優化問題和充電站層整數規劃問題，從而完成優化。

作為本發明的進一步技術方案，步驟1具體為：

步驟1-a，獲取交通部門對電動汽車出行和用車習慣的統計結果，包括電動汽車用戶的開始充電時刻、日行駛里程和充電結束時刻；

步驟1-b，采用最大似然估計得到電動汽車用戶的開始充電時刻、日行駛里程和充電結束時刻的概率分布函數；

步驟1-c，隨機生成充電站k內第m輛電動汽車的充電開始時刻和結束時刻日行駛里程d_k,m；