[發明專利]一種電-交通耦合網絡動態平衡求解方法

有效

• 申請號: 201810311778.2
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108596373B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 盧志剛;石麗娜
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00;H02J3/06
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

本發明公開了一種電?交通耦合網絡動態平衡運行求解方法，包括以下步驟：建立動態交通最優分布模型；建立實時配電網最優潮流模型；建立動態電?交通耦合系統模型；利用動態響應方法分析耦合網絡，分別采用蟻群算法和非線性原對偶內點算法確定交通網的最優流量分配和配電網的最優邊際電價。本發明可應用于綜合能源系統中電?交通互聯系統優化配置技術領域，使交通網中用戶出行成本和配電網中運行成本同時達到最小，整個系統運行達到一個動態平衡。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統中電-交通互聯系統優化配置技術領域，尤其涉及一種電-交通耦合網絡動態平衡運行求解方法。

背景技術

近年來，由于化石燃料的逐漸枯竭及其造成的環境污染問題，在第二次工業革命中奠定的基于化石燃料大規模利用的工業模式正在走向終結，而以新能源技術和互聯網技術為代表的第三次工業革命正在興起。能源互聯網力圖結合可再生能源技術與互聯網技術，促進多種復雜網絡系統的相互融合，實現改變能源利用模式，推動經濟與社會可持續發展的目的。

交通行業是除發電行業之外的又一化石能源消耗大戶。近年來，以電動汽車為紐帶的電力系統與交通系統的耦合程度不斷加深。可以預見，電氣化交通系統尤其是電動汽車將成為能源互聯網的重要組成部分。

首先，用戶對于充電地點和時間的選擇會顯著影響電力系統負荷的時空分布，將這種影響計入到數學模型之中，就可能達到改變電力系統的潮流分布、改善系統運行的安全性和經濟性的目的。其次，采用不同的充放電控制策略自然會影響車主對充電地點和時間的選擇，從而間接影響交通網絡的流量。

發明內容

本發明目的在于提供一種對兩個系統的運行進行協調控制、同時提高兩者的運行性能的電-交通耦合網絡動態平衡求解方法。

為實現上述目的，采用了以下技術方案：本發明所述方法的步驟如下：

步驟1，建立動態交通最優分布模型；

步驟2，建立實時配電網最優潮流模型；

步驟3，建立動態電-交通耦合系統模型；

步驟4，利用動態響應方法分析耦合網絡，分別采用蟻群算法和非線性原對偶內點算法確定交通網的最優流量分配和配電網的最優邊際電價。

進一步的，步驟1中，建立動態交通最優分布模型，具體過程如下：

所述模型為動態交通用戶最優模型，即在交通路網的任一時刻，每一組從起始點到目的地(Origin-Destination pair,簡稱OD對)之間被選擇的路徑的瞬時阻抗相等且等于最小的瞬時路經阻抗，而未被選擇的路徑上的阻抗大于或等于最小的瞬時路經阻抗；

1-1阻抗的定義

(1)阻抗：道路上的阻抗包含多項內容，如出行時間、成本、安全和舒適度等，通常主要計算的是時間，以時間作為計量標準。阻抗是時間的函數。；

(2)瞬時阻抗：在t時刻車輛通過道路所需要的時間，它與前一時刻的車流量有關，而與后一時刻的車流量無關，因此又稱其為反應阻抗，記為c_a(t)；

(3)實際阻抗：t時刻進入道路的車輛在該道路上行駛實際花費的時間，因此實際阻抗只有等車輛走過道路才能算出，它與后來的車流量有關，記為τ_a(t)。

1-2交通網的約束條件

(1)基本約束

假設初始時刻網絡上的交通流量為零：

式中，為初始時刻道路a上的流量；

(2)非負約束