[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

本發明公開一種基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法，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。本發明針對具有較強聯網通信能力、計算能力的智慧充電站在滿足各充電站盈利的同時考慮各充電站理想容量的約束，調度速度快、實時性好，解決了充電站間的惡意競爭問題，實現充電資源的均衡利用。

技術領域

本發明涉及一種汽車充電調度技術，具體為一種基于博弈論的區 域內電動汽車充電調度方法。

背景技術

面對當前全球“能源危機”和“氣候變暖”等問題，新能源的開發和 應用對各個國家的發展至關重要。電動汽車作為一種新能源交通工具 得到的政府的大力支持和發展。隨著電動汽車的普及和發展，電動汽 車充電站必將成為汽車工業和能源產業發展的重點。目前建成的傳統 電動汽車充電站存在服務不及時、人工成本高、運維及響應不及時無 法滿足用戶需求等問題，故基于物聯網云技術融合的智慧充電站的研 究對推動充電設施的發展至關重要。

充電站無法根據用戶需求進行自主調度、電動汽車無序充電等問 題使得現有充電站利用率存在巨大差異，有的充電站資源供不應求， 而有的充電站無人問津，造成充電資源的浪費。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明要解決的問題是提供一 種可避免充電資源浪費的基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方 法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種基于博弈論的區域內電動汽車充電調度方法，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。

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