[發明專利]一種面向多目標優化的電動汽車充電調度方法

在審

• 申請號: 202210306082.7
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114742284A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 林兵;陳冷;鄭其榮;向鵬
• 申請（專利權）人: 福建師范大學;福建時代星云科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 唐燕玲

本發明提供一種面向多目標優化的電動汽車充電調度方法，包括步驟：構建車輛準入機制，對進入停車場的車輛進行限制；對運營商利潤最大化和車主滿意度最大化的兩個優化目標進行線性加權，得到進入停車場充電的每輛車輛個體的最終目標函數；隨機分配車輛個體的充電時間，得到車輛個體的充電分配方案；采用遺傳算法，對充電分配方案進行更新，并結合模擬退火算法判斷是否接收更新后的充電分配方案；輸出車輛個體最終的充電分配方案。本發明能夠平衡停車場運營商的利潤和車主的滿意度，得到車輛的最優充電分配方案，能夠同時提高運營商的利潤和車主滿意度，同時有效緩解配電網的負荷波動，實現停車場運營商和電動汽車車主的雙贏。

技術領域

本發明涉及電動汽車充電技術領域，尤其是涉及一種面向多目標優化的電動汽車充電調度方法。

背景技術

隨著化石能源短缺和環境污染等問題的日益嚴重，電動汽車因其節能環保的特點引起了政府、行業及學術界的廣泛關注，在日常生活中逐漸普及并得到廣泛使用，有望在未來取代傳統燃油汽車。同時，電動汽車的使用也對公共充電設施提出了新要求。

目前，許多電動汽車車主無法在居民停車場內安裝充電基礎設施，其充電需求無法得到滿足。為了緩解這個問題，停車場將有可能在未來作為充電站，即在工作場所附近的停車場為他們的電動汽車充電，通過在停車場配備多個充電樁，提供停車和充電服務，車主可在停車期間進行充電。同時，由于車主的工作時間通常長于電動汽車的充電時間，可大大提高充電完成率。預計未來辦公樓、商業區和機場的停車場可以采用這種模式。因此，停車場需為電動汽車提供便捷性以及快速性的充電服務。然而，由于電動汽車具有動態到達和隨機充電的特性，若不進行適當的協調充電技術，大規模電動汽車的接入不僅會對配電網的安全造成影響，如負荷峰值增加、配電網線路過載和配電網損耗增加，還有可能導致車輛的充電需求在離開時無法得到滿足，從而造成停車場運營商的利潤損失。因此，如何在停車場環境下，提高大規模電動汽車的充電效率顯得尤為重要。為了緩解上述不利影響，如何設計一個充電調度策略并應用高效的調度算法來保證停車場運營商和電動汽車車主的利益至關重要。

電動汽車充電調度過程中涉及兩個利益主體，分別是充電服務提供者和電動汽車車主。一方面，從充電服務提供者的角度出發，為了保障電網的安全性，需要盡可能實現削峰填谷，故希望在實現利潤最大的同時考慮各車充電時段的合理性。另一方面，從車主的角度來說，為避免離開前無法達到預期電量的情況，調動車主參與協調充電的積極性，應保障車主的滿意度，盡可能縮短充電時長并減少其所需支付的充電費用。然而，目前使用的調度策略通常將充電利潤和車主滿意度作為兩個不同的利益主體的目標，很少綜合考慮這兩個目標。電動汽車市場份額的擴大對電動汽車的充電調度策略提出了新要求，而目前的研究工作尚未針對利潤與滿意度形成一個完整有效的解決方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種面向多目標優化的電動汽車充電調度方法，在保障電網安全的前提下，平衡停車場運營商的利潤和車主的滿意度。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種面向多目標優化的電動汽車充電調度方法，包括步驟：

S1、構建車輛準入機制，對進入停車場的車輛進行限制；

S2、對運營商利潤最大化和車主滿意度最大化的兩個優化目標進行線性加權，得到進入停車場充電的每輛車輛個體的最終目標函數；

S3、隨機分配所述車輛個體的充電時間，得到所述車輛個體的充電分配方案；

S4、采用遺傳算法，對所述充電分配方案進行更新，并結合模擬退火算法判斷是否接收更新后的所述充電分配方案；

S5、輸出所述車輛個體最終的所述充電分配方案。