[发明专利]一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法，是一种考虑用户满意度和配网安全约束的电动汽车多目标双层充放电优化方法，适用于配电网中大规模电动汽车入网的调度与控制。本发明基于对配网购售电价和购电成本、配网负荷波动、以及用户充电需求参与充电调度的满意度等的考虑，提出一种以配网的购电成本最小和负荷波动最小，以及用户参与充电调度的满意度最大为目标的配电网中电动汽车充电两层调度模型，采用NSGA‑II算法和Yalmip/Cplex工具求解。其中，配网层最小化配网的购电成本和净负荷波动，提高配网运行的经济性；充电站层配合配网层调度，采用两阶段优化方法提高用户参与充放电调度的满意度。

技术领域

本发明涉及一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法，特别涉及一种考虑用户满意度的电动汽车多目标双层充电优化方法，适用于大规模电动汽车入网的调度与控制。

背景技术

未来电力系统中电动汽车的数量会非常庞大，进行电动汽车的充放电优化调度非常必要。对充电站内的电动汽车充放电优化控制能够在一定程度上降低用户的充电费用，减小电动汽车随机充电对电网的不利影响，但是不能有效计及充电负荷所接入电网的电压、热功率等约束。因此，考虑配电网的安全约束和用户的充电需求，进行电动汽车充放电调度十分必要。大量分布式电源的接入对配电网的运行与控制产生深刻影响，进行电动汽车和DG的协同调度，可以提高DG利用效率，增加经济效益。

配电网大规模电动汽车充放电调度中，由配网调度中心考虑每辆电动汽车的充电需求约束直接对每辆电动汽车和配网中的分布式电源等进行同时调度，不切实际也没有必要。

发明内容

由于电动汽车充电主要在充电站中进行，调度中心只需对每个充电站进行调度，即对电动汽车进行分级管理。因此，本发明提供一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法，基于电动汽车充电分级管理的架构建立配网-充电站两层优化模型，进行配电网中电动汽车与DG协同调度的研究，以提高配网运行的经济性和安全性。配网调度中心只需要制定各充电站的充放电计划，各充电站考虑用户的充电需求约束，制定具体到单辆电动汽车的充放电计划。由于各层考虑的目标和约束均不同，且掌握的信息都不全面，通过多次信息互动可得到最优充放电方案。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种考虑用户满意和配网安全的电动汽车充放电优化方法，包括以下具体步骤：

步骤1，建立电动汽车充电符合计算的模型；

步骤2，建立风力和光伏发电的经典模型；

步骤3，建立配网层以配网购电成本最小、负荷方差最小和两层调度偏差最小的多目标优化模型；

步骤4，建立充电站层两阶段优化模型；

步骤5，分别采用NSGA-II算法和Yalmip/Cplex工具求解配网层多目标优化问题和充电站层整数规划问题，从而完成优化。

作为本发明的进一步技术方案，步骤1具体为：

步骤1-a，获取交通部门对电动汽车出行和用车习惯的统计结果，包括电动汽车用户的开始充电时刻、日行驶里程和充电结束时刻；

步骤1-b，采用最大似然估计得到电动汽车用户的开始充电时刻、日行驶里程和充电结束时刻的概率分布函数；

步骤1-c，随机生成充电站k内第m辆电动汽车的充电开始时刻和结束时刻日行驶里程d_k,m；