[发明专利]一种公交线路电气化优化配置的线性化建模方法

说明书

本发明涉及一种公交线路电气化优化配置的线性化建模方法。以单条公交线路为研究对象，在满足公交总站发车时刻表所要求的各时段发车需求这一大前提下，优化配置公交线路电气化情况下电动公交客车和充电桩的型号、数量，视公交线路电气化后的年度费用最小。本发明提出的方法能够用于指导地区或城市公交线路的电气化建设。

技术领域

本发明属于电力系统规划技术领域，涉及一种公交线路电气化优化配置的线性化建模方法。

背景技术

在环境污染问题日益严重和我国石油进口依赖程度过大的双重背景下，电动汽车因其绿色清洁和不消耗传统燃油的特点成为社会关注的热点，电动汽车的普及率也不断提高。不同的国家、地区及相关企业也出台一系列政策支持推动电动汽车的发展。作为城市交通重要的环节，公共交通电气化将成为必然趋势。在此背景下，亟需一种公交线路电气化优化配套方法解决电气化公交线路的配置决策问题，以支撑城市公交线路电气化进程的发展。

本发明提出一种公交线路电气化优化配套的线性化建模方法，以单条公交线路为研究对象，考虑公交线路总站的发车需要，优化配置公交线路电气化情况下电动公交客车和充电桩配置型号、数量，利用提出的优化配置方法能够用于指导地区或城市公交线路的电气化建设，在一定程度上推动城市公交电气化的发展。

现有对电动公交线路的研究主要集中运行层面，如针对电动公交及动力电池充换电决策问题的研究，缺乏一种针对电气化公交线路优化配置的理论方法。同时，在电动公交运行模拟技术领域广泛采用的建模方式并不是等时间间隔的模型，使得现有的技术方案与现有的电力系统模型配合存在困难。为了解决这一问题，本发型考虑公交发车需求，提出一种公交线路电气化优化配置的线性化建模的理论方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种公交线路电气化优化配置的线性化建模方法，以单条公交站为研究对象，根据发车时刻表满足公交总站的发车需求，优化配置公交线路电气化情况下电动公交客车和充电桩配置型号、数量，该方法能够用于指导地区或城市公交线路的电气化建设。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种公交线路电气化优化配置的线性化建模方法，包括如下步骤，

步骤S1、建立目标函数：

考虑到一条公交线路电气化所带来年度费用包括投资费用和运行费用，投资费用包括配置电动公交车、充电桩的设备购置费，运行费用包括电动公交车充电所缴纳的电费；则构建目标函数如下：

min f＝C^e-bus+C^charger+365·C^ch (1)

式中，C^e-bus和C^charger分别是电动公交车和充电桩的购置费用，C^ch是为电动公交充电所产生的日充电费用，且

式中，和分别是特定型号电动公交数量和特定型号充电桩的数量；和分别是购置一辆电动公交车和一个充电桩的费用；r是贴现率；L^e-bus和L^charger分别是电动公交车和充电桩的寿命；c(t)是t时刻的系统电价，是编号为m的电动公交t时刻的充电功率；

步骤S2、构建约束条件：

根据步骤S1建立的目标函数，构建约束条件如下：