[發明專利]一種計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法

在審

• 申請號: 202011125344.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112347615A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 劉一欣;吳國誠;郭力;胡代豪;倪籌帷
• 申請（專利權）人: 天津大學;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/00;H02J3/46;G06F111/06;G06F111/04;G06F111/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張建中

1.一種計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法，其特征在于，建立道路交通網絡模型、電動汽車的行駛速度與路徑模型、電動汽車出行時間模型，基于該三個模型建立快充一體站的充電負荷模型，并采用隨機優化方法處理快充負荷的不確定性；基于快充一體站的充電負荷模型，同時采用不確定集表征光伏出力以及配電網內原有負荷的范圍，以快充一體站所屬的配電網整體運行成本最小為目標函數，設置約束條件建立快充一體站的配電網魯棒優化調度模型；將快充一體站的配電網魯棒優化調度模型分解為主問題模型和子問題模型；通過在調度周期內優化光伏出力和原有負荷選取區間邊界值的時段總數，得到配電網潮流運行的最惡劣場景；采用列約束生成算法求解主問題模型和子問題模型在滿足收斂條件下的最優解，得到一組由主問題參數和子問題參數構成的優化調度策略參數。

2.根據權利要求1所述的計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法，其特征在于，采用對數正態分布和正態分布概率模型近似模擬電動汽車對應的起始出行時間和返程出行時間分布，建立電動汽車出行時間模型如下式所示：

式中，μ和σ分別表示出行時刻的均值和標準差,δ表示出行時刻。

3.根據權利要求1所述的計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法，其特征在于，道路交通網絡模型基于經典圖論方法建立，其采用表示道路權值的鄰接矩陣D，描述交通節點與路段之間的關系，建立道路交通網絡模型如下式所示：

式中，d_ij為矩陣D中第i行第j列的元素，其表示對應路段的長度；l_ij表示路段(i,j)的長度；N_T表示路網中所有交通節點的集合。

4.根據權利要求1所述的計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法，其特征在于，基于全程用時最短原則建立電動汽車的行駛速度及路徑模型。

5.根據權利要求4所述的計及光儲快充一體站的配電網混合優化調度方法，其特征在于，電動汽車的行駛速度及路徑模型的建立方法如下：

由通過路段上電動汽車的平均速度,計算各路段平均通行時間，作為路徑尋優的基礎，路段b中電動汽車的平均車速和平均通行時間關系如下式所示：

式中，v_b(t)為路段b中所有電動汽車在時刻t的平均車速；v_i(t)為第i輛車在時刻t的速度；N_b表示時刻t在路段b上的電動汽車數量；s_b(t)為路段b在時刻t的平均通行時間；L_b表示路段b的長度；

假設電動汽車用戶在規劃出行路徑時，電池SOC與行駛過程能耗呈如下線性關系：

式中，SOC_d表示預計到達目的地時電動汽車的荷電狀態；SOC_o為出發地電動汽車的荷電狀態；S_d表示行駛的距離；C_EV表示電動汽車的電池容量；e表示電動汽車單位公里能耗的預測值；

采用廣度搜索遍歷算法，從電動汽車用戶出行可選路徑中，尋找全程所需時間最短的路徑；

若在途中未出現剩余電量低于充電閾值的情況，則電動汽車的行駛速度及路徑模型如下：

式中，o為出發節點；d為交通道路網絡中的目的地節點；Route_i表示從o到d的第i條路徑；N_total表示Route_i中所有路段的集合；

若在途中出現剩余電量低于充電閾值的情況，則需規劃合適的充電站進行充電，此時需考慮用戶在充電站內的排隊時間和充電時間，則電動汽車的行駛速度及路徑模型如下：

式中，PC_j表示區域內第j號公共充電站；表示從出發地o到第j號公共充電站的第i條路徑所對應的行駛時間；表示在第j號公共充電站的排隊時間；表示在第j號公共充電站的充電時間；表示從第j號公共充電站到目的地d的第i條路徑所對應的行駛時間。