[發明專利]基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法

在審

• 申請號: 202011399720.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112488536A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 趙旭亮;陳洪禹;禹勇;薛激光;黃川;薛思萌;薛紅;王珺;王丹;董思同;劉曉澤;楊徐東;孫宏偉
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司營銷服務中心;遼寧電能發展股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00;B60L53/66;B60L53/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

1.一種基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法，其特征在于包括以下步驟：

1)設計一種新的基于用戶充電費用的電動汽車分配準則；

2)給出區域內各智慧充電站以充電站收益和充電站理想汽車容量為綜合目標下的優化問題；

3)根據提出的優化問題，利用博弈論對多充電站間的競爭關系進行建模；

4)對步驟3)中定義的博弈模型，論證其純策略均衡點的存在性，并給出納什均衡的定義及純策略納什均衡的存在條件；

5)結合迭代搜索法和粒子群算法求解納什均衡。

2.根據權利要求1所述的基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法，其特征在于步驟1)中基于用戶充電費用的電動汽車分配準則包括：

101)電動汽車充電時間成本

電動汽車充電時間成本包含行駛時間t_tr、等待時間t_w、充電時間t_c；對區域內電動汽車調度問題的研究，行駛時間的影響忽略不計；假設該區域內有S(S∈N⁺)個充電站，每個充電站內有R_i(R_i∈N⁺,i∈S)個充電樁，充電功率為P_i(P_i∈R⁺)；充電站內已有輛電動汽車；假設所有電動汽車需要補充電能E_d(E_d∈R⁺)，則充電站i的等待時間充電時間分別為：其中Z代表整數集，N⁺為正整數集，R⁺為正實數集；

102)電動汽車充電費用成本

電動汽車充電費用成本包含停車費電費服務費根據步驟101)中得到的充電時間，求得各費用成本為：其中分別為停車費電費服務費的各費用單價；

103)區域內電動汽車分配準則

根據步驟101)～102)所得結果，定義如下區域內電動汽車分配準則，假設某區域內共有m(m∈N⁺)輛待充電電動汽車，S(S∈N⁺)個具有競爭關系的智慧充電站，記充電站i分得的電動汽車數為m_i(i∈S,m_i∈R)，R代表實數集，則有：

其中為電動汽車在充電站i充電所需的總費用。

3.根據權利要求1所述的基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法，其特征在于步驟2)中綜合目標下的優化問題，定義充電站在以充電站收益和充電站理想容量為綜合優化目標下的優化問題為：

其中，代表各充電站收益，為充電站i服務費單價，分別為服務費單價的下界和上界，α,β∈R為調節因子，用于調節數量級的統一；為理想剩余容量。

4.根據權利要求1所述的基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法，其特征在于步驟3)中根據步驟2)中提出的綜合優化問題，博弈G是一個完全信息靜態非合作博弈，即所有玩家都知道該博弈的存在；假設所有充電站都是理性的，且這種理性在所有充電站中是公開的，定義一個多玩家非合作博弈G＝I,A,P，其中I代表玩家集、A代表動作集、P代表收益函數；

301)玩家：博弈的參與者是區域內所有參與競爭的智慧充電站，I＝{1,2,...S}表示玩家的集合；

302)動作：表示各充電站可行的緊湊動作集；各玩家即各充電站每個時刻可在該集合內選擇自己的定價策略，分別為各充電站可制定服務費單價的上下界；

303)收益：每個充電站的收益由所有充電站的服務費單價共同決定，即為充電站i在所有玩家的動作A下的收益。