[發(fā)明專利]考慮負(fù)荷不確定性的充換電站優(yōu)化調(diào)度策略

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910326134.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN110033142B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘嘉慶;王一鳴;張一凡;張曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 劉陽(yáng)

本發(fā)明公開了考慮負(fù)荷不確定性的充換電站優(yōu)化調(diào)度策略，屬于電動(dòng)汽車充換電站負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域。本發(fā)明提出‘負(fù)荷裕度域’指標(biāo)，主要處理兩類負(fù)荷的不確定性，一是電動(dòng)汽車用戶側(cè)的用電負(fù)荷，二是并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電出力，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)此指標(biāo)更合理的調(diào)度電網(wǎng)負(fù)荷；其次，以推導(dǎo)出的負(fù)荷裕度域作為約束，并結(jié)合分時(shí)電價(jià)建立了社會(huì)福利最大化的模型；最后，針對(duì)兩個(gè)不確定性問(wèn)題，本發(fā)明采用了可信性理論，將不確定變量利用梯形模糊變量表示，建立模糊機(jī)會(huì)約束，并通過(guò)對(duì)模糊機(jī)會(huì)約束進(jìn)行清晰化等價(jià)處理，最后采用帶收縮因子的粒子群優(yōu)化算法對(duì)本模型求解，通過(guò)算例分析所提及模型及方法的有效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充換電站負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域。具體是一種基于負(fù)荷裕度域的充換電站優(yōu)化調(diào)度策略。

背景技術(shù)

在如今交通市場(chǎng)上電動(dòng)汽車已經(jīng)成為了一個(gè)不可忽視的角色，進(jìn)而電動(dòng)汽車的電能供應(yīng)也隨之快速發(fā)展，現(xiàn)在已有兩種普遍的電能供應(yīng)方式：并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電和通過(guò)電網(wǎng)供電。然而由于人們的生活節(jié)奏加快，用戶需求情況發(fā)生改變，近幾年產(chǎn)生了“換電站”充電形式，所以為了滿足用戶的需求，在研究充電站的基礎(chǔ)上考慮“換電站”充電形式，建立充換電站模型來(lái)有效的促進(jìn)風(fēng)電消納。

新能源電動(dòng)汽車(electric vehicle，EV)因?yàn)榫哂懈吖?jié)能、低排放、清潔環(huán)保的特性，成為減少溫室氣體和能源緊缺問(wèn)題的有效解決途徑之一。因此近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外受到了廣泛的重視和大力的發(fā)展，許多國(guó)家更是將發(fā)展電動(dòng)汽車提高到了國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略高度。電動(dòng)汽車作為一種交通工具開始逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃油汽車，許多學(xué)者和機(jī)構(gòu)將電動(dòng)汽車視為汽車工業(yè)和未來(lái)城市交通發(fā)展的方向。

在此有兩方面不確定因素：其一是并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電出力，這是由于自然，地理等多方面因素，導(dǎo)致發(fā)電量的隨機(jī)波動(dòng)性以至于充換電站的電供應(yīng)量不穩(wěn)定；其二是電動(dòng)汽車的負(fù)荷不確定性，電動(dòng)汽車在充電時(shí)是作為負(fù)荷角色，在EV用戶用車時(shí)是作為電源角色，但EV用戶用車又是隨機(jī)且難以預(yù)測(cè)的，所以，對(duì)這兩方面的不確定性問(wèn)題分析具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于上述遇到的問(wèn)題：EV負(fù)荷和并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電出力均具有不確定性，所以提出一種考慮負(fù)荷不確定性的充換電站優(yōu)化調(diào)度策略，提出來(lái)一種‘負(fù)荷裕度域’指標(biāo)，即‘電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度域’和‘風(fēng)力發(fā)電出力裕度域’來(lái)描述上述兩種不確定負(fù)荷。通過(guò)某日的負(fù)荷使用情況，推算出次日的負(fù)荷裕度域，并考慮到特殊情況，采用負(fù)荷方差來(lái)解決。在模型中將利用負(fù)荷裕度域進(jìn)一步約束次日的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，用戶滿意度最大，然后達(dá)到最高的社會(huì)福利，同時(shí)還可以促進(jìn)風(fēng)電消納。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：考慮負(fù)荷不確定性的充換電站優(yōu)化調(diào)度策略，其特征在于：具體步驟如下：

步驟1：經(jīng)濟(jì)成本目標(biāo)函數(shù)：風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行，向充換電站供電，并于充換電站內(nèi)基于換電站與電網(wǎng)、EV用戶售購(gòu)電能，基于風(fēng)力發(fā)電接入的充換電站建立經(jīng)濟(jì)成本最低的目標(biāo)函數(shù)；

步驟2：滿意度目標(biāo)函數(shù)EV用戶到達(dá)充換電站進(jìn)行充換電，依據(jù)其充換電功率的比較來(lái)作為對(duì)充換電站的電動(dòng)汽車用戶滿意度評(píng)價(jià)，以電動(dòng)汽車用戶滿意度最大為目標(biāo)函數(shù)式中：為用戶滿意度最大的充電功率，當(dāng)0≤i≤N₁時(shí)是充電狀態(tài)，N₁＜i≤N₂時(shí)是換電狀態(tài)；以EV到達(dá)充電站之后即開始充換電為最滿意情形；I(n)為n＝0:斷電狀態(tài)；n＝1:接電狀態(tài)；

步驟3：?jiǎn)文繕?biāo)函數(shù)模型：將步驟1-2所獲得的兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，利用相對(duì)化處理方法轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)函數(shù)，并以充放電功率和SOC范圍約束、充換電站功率約束為充換電站的約束條件；