[發(fā)明專(zhuān)利]一種充換電站的資源配置及充換電調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910374458.6
• 申請(qǐng)日: 2019-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110110929B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冷甦鵬;羅丹駿;張科;吳耘野
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專(zhuān)利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開(kāi)了一種充換電站的資源配置及充換電調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化方法，該方法包括隨機(jī)生成初始電池組數(shù)量和充電樁數(shù)量，計(jì)算初始充換電站成本，以最小化充換電站成本作為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，并設(shè)定約束條件計(jì)算優(yōu)化后的充換電站成本，迭代優(yōu)化得到最優(yōu)充電樁數(shù)量、電池組數(shù)量和充換電調(diào)度。本發(fā)明通過(guò)對(duì)公交車(chē)充換電站的充電樁數(shù)量和電池組數(shù)量以及電池組的充換電調(diào)度同時(shí)進(jìn)行了聯(lián)合優(yōu)化求解，不僅大幅減少了電動(dòng)公交車(chē)充換電站的充電樁數(shù)量和電池組數(shù)量，還充分利用了分時(shí)電價(jià)，優(yōu)化了電池組的充換電調(diào)度，減少了充電費(fèi)用，著力解決電動(dòng)公交車(chē)充換電站充電樁和電池組的冗余、電池組的充換電無(wú)序雜亂等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動(dòng)公交車(chē)充換電站技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種充換電站的資源配置及充換電調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，出于環(huán)保和節(jié)能的考慮，電動(dòng)汽車(chē)(EV，Electric Vehicles)在全世界范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)不斷得到突破，多種EV產(chǎn)品相繼投放市場(chǎng)，電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為一個(gè)真正的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，顯示出廣闊的市場(chǎng)潛力和發(fā)展空間。其中電動(dòng)汽車(chē)電池能量補(bǔ)給有充電和換電兩種模式。公交車(chē)的運(yùn)營(yíng)往往遵循提前制訂的發(fā)車(chē)計(jì)劃和較為固定的行駛路線(xiàn)，具有行駛距離穩(wěn)定、發(fā)車(chē)有規(guī)律等特點(diǎn)。因此其電池需求量在統(tǒng)計(jì)上具有很強(qiáng)的規(guī)律性，換電模式因能量補(bǔ)給快而在電動(dòng)公交車(chē)領(lǐng)域得到推廣。

在理論研究方面，現(xiàn)有的研究還存在一些技術(shù)缺陷，在電動(dòng)公交車(chē)充換電站的充換電調(diào)度研究中，都是基于充換電站的充電樁數(shù)量和電池組數(shù)量確定的情況，沒(méi)有對(duì)充電樁和電池組的數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化。很多研究都存在換電站的備用電池?cái)?shù)量、充電樁數(shù)量大大超過(guò)使用要求的問(wèn)題。甚至部分研究為了充換電站的管理方便，購(gòu)置大量的電池組和充電樁，統(tǒng)一安排電池在夜間用電低谷充電，雖然這樣做對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷作用最好，但是會(huì)造成換電站成本過(guò)高。在少有的充換電站充電樁數(shù)量和電池組數(shù)量的優(yōu)化研究中，也都沒(méi)有考慮充電產(chǎn)生的費(fèi)用對(duì)充電樁數(shù)量和電池組數(shù)量?jī)?yōu)化的影響，而充電產(chǎn)生的費(fèi)用又由充換電調(diào)度和電價(jià)決定，因此，現(xiàn)有的研究沒(méi)有解決充換電站充電樁數(shù)量、電池組數(shù)量與充換電調(diào)度的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種充換電站的資源配置及充換電調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種充換電站的資源配置及充換電調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化方法，包括以下步驟：

S1、隨機(jī)生成初始電動(dòng)公交車(chē)充換電站的電池組數(shù)量和充電樁數(shù)量，并設(shè)定預(yù)處理?xiàng)l件；

S2、根據(jù)步驟S1中初始電池組數(shù)量和充電樁數(shù)量，計(jì)算初始充換電站成本；

S3、以最小化充換電站成本作為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化更新電池組和充電樁數(shù)量，同時(shí)更新電池組的充換電調(diào)度；判斷更新后的充電樁數(shù)量、電池組數(shù)量和充換電調(diào)度是否滿(mǎn)足約束條件，并計(jì)算優(yōu)化后的充換電站成本；

S4、重復(fù)步驟S3進(jìn)行迭代，判斷迭代次數(shù)是否滿(mǎn)足終止條件；若是，則得到最優(yōu)充電樁數(shù)量、電池組數(shù)量和充換電調(diào)度；若否，則返回步驟S3。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中設(shè)定預(yù)處理?xiàng)l件具體為

電動(dòng)公交車(chē)充換電站中的電動(dòng)公交車(chē)數(shù)量；

確定電動(dòng)公交車(chē)充換電站中的電動(dòng)公交車(chē)行車(chē)計(jì)劃；

設(shè)定電動(dòng)公交車(chē)為環(huán)形運(yùn)行，始發(fā)站和終點(diǎn)站為同一站點(diǎn)，該站點(diǎn)即為電動(dòng)公交車(chē)的充換電站，車(chē)輛的換電及電池組的充電均只在該站點(diǎn)完成。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中充換電站成本具體包括充電樁成本、電池組成本和充電成本。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，計(jì)算充換電站的電池組年成本，表示為