[發(fā)明專利]電動(dòng)汽車集群可調(diào)度能力的多主體兩階段低碳優(yōu)化運(yùn)行方法

在審

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• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115829224A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝麗蓉;章攀釗;王智勇;宋新甫;崔傳世;馬蘭;卞一帆
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;H02J3/00;H02J3/32;G06Q50/06;G06N5/04
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 王峰剛

1.電動(dòng)汽車集群可調(diào)度能力的多主體兩階段低碳優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于，EVA作為EV的中介；DSO以其收益最大構(gòu)建上層模型，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)負(fù)荷用電與EVA充放電的電價(jià)策略；EVA在滿足需求的前提下以其用電費(fèi)用最小構(gòu)建下層模型，負(fù)責(zé)集群荷儲的預(yù)調(diào)度計(jì)劃；實(shí)時(shí)分配及調(diào)整階段，EVA根據(jù)日前電價(jià)、預(yù)調(diào)度計(jì)劃以自身收益最大分配EV充放電電量并調(diào)整日前預(yù)調(diào)度偏差；經(jīng)過兩個(gè)階段優(yōu)化后，各主體能得到合理電價(jià)及最優(yōu)充放電決策。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法包括

步驟一、EV集群荷儲可調(diào)度能力模型；

(1)EV個(gè)體充放電模型；

(2)EV集群的荷儲可調(diào)度能力模型；

步驟二、多主體兩階段低碳優(yōu)化模型；

(1)日前主從博弈定價(jià)及預(yù)調(diào)度管理階段，包括上層DSO決策模型和下層EVA決策模型；

(2)實(shí)時(shí)分配及調(diào)整階段；

步驟三、模型的求解與轉(zhuǎn)化

(1)主從博弈的納什均衡解

博弈互動(dòng)過程由DSO與EVA兩主體構(gòu)成，其內(nèi)部聯(lián)系為電價(jià)與功率的決策，最優(yōu)納什均衡解是兩主體在追求各自利益最大化的過程中得到；納什均衡解的存在性與唯一性需滿足：1)存在性：各主體策略集合為非空連續(xù)凸集；2)唯一性：領(lǐng)導(dǎo)者給出策略后，跟隨者僅存在唯一最優(yōu)策略；由上層DSO主體決策模型易知，其約束條件為線性約束和二階錐松弛約束且變量都有上下邊界，因此可構(gòu)成策略集合的擬凸函數(shù)；由上述分析可知，日前主從博弈模型具有存在且唯一的納什均衡解；

(2)模型轉(zhuǎn)化及納什均衡解求解

本發(fā)明所提的兩階段優(yōu)化調(diào)度模型，求解難度源于日前主從博弈階段的目標(biāo)函數(shù)存在非線性關(guān)系，即充放電電價(jià)與其功率的乘積，難以求得最優(yōu)納什均衡解，故需將雙層模型轉(zhuǎn)化為單層模型進(jìn)行求解；下層EVA主體決策模型為連續(xù)凸優(yōu)化問題，基于KKT條件和對偶理論將下層模型轉(zhuǎn)化為上層決策模型的附加條件；因此，日前主從博弈階段的雙層模型等效為式(21)所示；

式中：和為下層模型約束條件的對偶變量；由式(21)可知，等效后的單層模型為混合整數(shù)二階錐規(guī)劃問題；實(shí)時(shí)分配調(diào)整階段為混合整數(shù)規(guī)劃問題，能夠采用MATLAB環(huán)境下的YALMIP優(yōu)化工具箱與CPLEX求解器對兩個(gè)規(guī)劃問題進(jìn)行求解。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：步驟一中，EV個(gè)體充放電模型具體為：

EV接入配電網(wǎng)后，在滿足EV個(gè)體需求的前提下，借助車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)可參與到配電網(wǎng)的調(diào)度計(jì)劃中；EV個(gè)體分為快充和慢充兩種模式，由于快充模式不可控制，本發(fā)明采用慢充模式；EV個(gè)體充放電模型如式(1)、式(2)所示；

式中：和分別為第i輛EV在t時(shí)刻的充放電功率；和分別為第i輛EV離網(wǎng)和并網(wǎng)時(shí)的荷電狀態(tài)(state of charge，SOC)；為EV的電池容量；T_a和T_i,ar、T_i,eq分別為第i輛EV的并網(wǎng)時(shí)段和接入、離開時(shí)刻；和為第i輛EV額定充放電功率；S_i,t為第i輛EV在t時(shí)刻的SOC；η^c和η^d分別為充電和放電效率；和分別為第i輛EV的最大SOC和最小SOC；Δt為時(shí)間步長。