[发明专利]一种V2B和V2G共存应用场景模型的构建方法及装置

权利要求书

1.一种V2B和V2G共存应用场景模型的构建方法，其特征在于，包括：

根据电动汽车电池基本特性建立电动汽车充放电模型，根据用户的用电需求分析电池充电结束的荷电状态及用户期望的荷电状态关系，根据电池充放电状态之间的切换评估电池损耗，根据V2B场景负荷大于0建立约束条件；

根据建筑物用电费用最优建立目标函数，所述目标函数满足所述电动汽车充放电模型、所述电池充电结束的荷电状态及用户期望的荷电状态关系，同时考虑所述电池损耗和所述约束条件，并计算模型最优解；

所述电动汽车充放电模型是基于电池特性考虑的，包括电池充放电功率、充放电效率、电池荷电状态约束以及充放电不同时约束，满足以下关系式：

其中，t为时间序号，i为电动汽车序号，ST为时间集，SE为电动汽车集，为电动汽车i的充电时间段，为电动汽车i允许的最小SOC，为电动汽车i在t时刻的SOC值，为电动汽车i允许的最大SOC，为电动汽车i的额定SOC值，为电动汽车i接入电网时的起始SOC值，和为电动汽车i电池的充、放电效率，为电动汽车i的额定充电功率，为电动汽车i的电池额定容量，为电动汽车i在t时刻的充电状态，为电动汽车i在t时刻的V2B放电状态，为电动汽车i在t时刻的V2G放电状态；所述三种状态均为布尔型变量，取值为0或1；

所述根据用户的用电需求分析电池充电结束的荷电状态及用户期望的荷电状态关系，具体为：充电结束时的电池荷电状态与用户期望的电池荷电状态无限接近，满足以下关系式：

其中，为充电结束时的SOC值，为用户期望的SOC值；

所述根据电池充放电状态之间的切换评估电池损耗，具体为：通过衡量电池充放电状态之间的切换来表示，满足以下关系式：

其中，Γ_i为电动汽车i的电池损耗评估函数，为电动汽车i的放电状态；

所述根据V2B场景负荷大于0建立约束条件，具体为：除V2G外的负荷需求必须大于0，满足以下关系式：

其中，P_b,t为建筑物t时刻的基础负荷；

所述目标函数为：

其中，F(U)为费用函数，T_B为量化时间，θ_L,t为t时刻负荷电价，θ_V2G,t为t时刻电网运营商支付给电动汽车V2G服务的价格。

2.如权利要求1所述的V2B和V2G共存应用场景模型的构建方法，其特征在于，为计算方便，所述目标函数被优化为最终优化目标函数。

3.如权利要求2所述的V2B和V2G共存应用场景模型的构建方法，其特征在于,所述最终优化目标函数为：

其中，G(U)为最终优化目标函数，ρ_i和λ_i分别为用户用电需求和电池损耗的惩罚系数。

4.一种V2B和V2G共存应用场景模型的装置，其特征在于，包括：

V2B和V2G共存应用场景模型构建模块，用于根据电动汽车电池基本特性建立电动汽车充放电模型，根据用户的用电需求分析电池充电结束的荷电状态及用户期望的荷电状态关系，根据电池充放电状态之间的切换评估电池损耗，根据V2B场景负荷大于0建立约束条件；

V2B和V2G共存应用场景模型计算模块，用于根据建筑物用电费用最优建立目标函数，所述目标函数满足所述电动汽车充放电模型、所述电池充电结束的荷电状态及用户期望的荷电状态关系，同时考虑所述电池损耗和所述约束条件，并计算模型最优解；

所述电动汽车充放电模型是基于电池特性考虑的，包括电池充放电功率、充放电效率、电池荷电状态约束以及充放电不同时约束，满足以下关系式：

其中，t为时间序号，i为电动汽车序号，ST为时间集，SE为电动汽车集，为电动汽车i的充电时间段，为电动汽车i允许的最小SOC，为电动汽车i在t时刻的SOC值，为电动汽车i允许的最大SOC，为电动汽车i的额定SOC值，为电动汽车i接入电网时的起始SOC值，和为电动汽车i电池的充、放电效率，为电动汽车i的额定充电功率，为电动汽车i的电池额定容量，为电动汽车i在t时刻的充电状态，为电动汽车i在t时刻的V2B放电状态，为电动汽车i在t时刻的V2G放电状态；所述三种状态均为布尔型变量，取值为0或1；

所述根据用户的用电需求分析电池充电结束的荷电状态及用户期望的荷电状态关系，具体为：充电结束时的电池荷电状态与用户期望的电池荷电状态无限接近，满足以下关系式：

其中，为充电结束时的SOC值，为用户期望的SOC值；

所述根据电池充放电状态之间的切换评估电池损耗，具体为：通过衡量电池充放电状态之间的切换来表示，满足以下关系式：

其中，Γ_i为电动汽车i的电池损耗评估函数，为电动汽车i的放电状态；

所述根据V2B场景负荷大于0建立约束条件，具体为：除V2G外的负荷需求必须大于0，满足以下关系式：

其中，P_b,t为建筑物t时刻的基础负荷；

所述目标函数为：

其中，F(U)为费用函数，T_B为量化时间，θ_L,t为t时刻负荷电价，θ_V2G,t为t时刻电网运营商支付给电动汽车V2G服务的价格。