[發明專利]電動汽車充放電多目標優化調度方法

有效

• 申請號: 201811069812.6
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109214095B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 徐天奇;馮培磊;李琰;崔琳
• 申請（專利權）人: 云南民族大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0631
• 代理公司: 昆明金科智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 53216
• 代理人: 胡亞蘭

1.一種電動汽車充放電多目標優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)，建立電量與電價的關系模型：

以需求電量與價格之間成反比例的關系為基礎，定義電量電價彈性系數：

其中，Δq和Δp分別表示電量q和電價p的相對增量；結合電動汽車用戶在某一時段的用電量與該時段的電價、相鄰時段電價的影響，設立自彈性系數和交叉彈性系數計算公式：

公式(2)和(3)中，i,j代表不同的時間段，運用偏導符號表示i時刻電量不僅是i時刻電價的函數，而且是其他時刻電價的函數；

對于一天中的n個時段，可得到如下公式：

E為n*n的彈性矩陣，式子中ε_ii代表自彈性系數；ε_ij代表互彈性系數；

步驟2)，建立電動汽車用戶對電價的反應度模型：

在實行峰谷電價時，用戶用電量變化率列向量為：

其中：ΔQ_i為i時段用戶實行分時電價前后的電量變化值，ΔP_i為i時段用戶實行分時電價前后的電價變化值；實行峰谷分時電價后的用電量為：

其中，Q'i為實行峰谷分時電價后i時段的用電量；

步驟3)，將一天分為24個時段，將每個時段的每輛電動汽車的充放電功率作為控制變量，以電網系統負荷波動最小建立目標函數1：

公式(1)和(2)中，P_Lj代表不含電動汽車負荷原始電網j時段的系統功率；P_ij代表電動汽車i在j時段的充放電功率，其為負值表示充電，其為正值表示放電；n表示電動汽車的數量；

步驟4)，以使用戶花費的電費成本最低，結合步驟2)中分時電價的實際情況建立目標函數2：

公式(10)中S_j代表j時段的電價水平，

步驟5)，采用線性加權法將多目標問題轉化為單目標問題進行求解，對目標函數1和目標函數2作歸一化處理：

β₁+β₂＝1；?????????????????(13)

公式(12)和(13)中：F_1max為原始電網負荷的方差；F_2max為傳統用車習慣下車主的日充電成本；β₁表示目標函數1的權重系數；β₂為目標函數2的權重系數；

步驟6)，以最小化系統負荷峰谷差建立目標函數3：

F₃＝min[max(P′_Lj)-min(P′_Lj)]；??????????????(14)

其中，max(P'_Lj)為調整后系統負荷的峰值；min(P'_Lj)為調整后的系統負荷的谷值；

步驟7)，采用線性加權法將多目標問題轉化為單目標問題進行求解，通過對目標函數1、目標函數2和目標函數3作歸一化處理，建立綜合目標函數：

ω₁+ω₂+ω₃＝1；?????(16)

公式(15)和(16)中，F_3max為原始系統負荷的峰谷差值；ω₁表示目標函數1的權重系數；ω₂為目標函數2的權重系數；ω₃為目標函數3的權重系數；

步驟8)，目標函數1以負荷波動最小，目標函數3是實現負荷的削峰填谷，整體都是為了使系統負荷波動平緩為目的；將F1和F3兩個多目標結合起來轉化為單目標實現“削峰填谷”，進而實現使充電負荷均勻地分布于整個谷時段，在調度結果中效果最優，結合后的函數為：

λ₁+λ₂＝1；???????(18)

公式(17)和(18)中，λ₁表示系統波動平緩的權重系數；λ₂表示電動汽車用戶充放電收入的權重系數。