[发明专利]电动汽车充放电多目标优化调度方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车充放电多目标调度方法，属于充电技术领域。通过建立以电网负荷波动最小、系统负荷峰谷差最小和电动汽车充放电成本最低的多目标化数学模型，利用带权重的粒子群算法，降低系统负荷的均方差减小了负荷的波动有助于电力系统的安全稳定运行，执行不同分时电价的控制策略增加了电动汽车用户的充放电成本；执行电价控制策略有效的降低系统的峰值，提升了负荷的谷值，大幅度的减小原始系统负荷的峰谷差，提升了负荷率证明了电价调度控制策略可以改善电网负荷特性方面的有效性。本发明提高了电网的稳定性、负荷率，同时提高了用户的经济性，多目标优化调度方法提高用户充放电成本的权重从而也提高电动汽车用户参与调度的积极性。

技术领域

本发明属于充电技术领域，特别是涉及一种电动汽车充放电多目标优化调度方法。

背景技术

电动汽车是以电代替油，清洁环保无污染。在世界范围内掀起了“新能源电动汽车”的热潮，发达国家开展电动汽车技术的研究，国内的科研机构和一些汽车企业致力于开发新能源电动汽车技术研究，在电动汽车新技术方面都取得了一定成果。电动汽车作为新的代步工具提高人民的生活质量的同时扮演着节能环保的重要角色。国家政策的不断完善和地方政府的积极推广都为新能源电动汽车的发展提供了良好的契机。对解决能源紧缺和环境污染的矛盾问题提供了新思路。

现有技术中，仅仅考虑了电动汽车的充电没有考虑到电动汽车的放电，所以最终的优化结果体现在“填谷”的效果比较明显。电动汽车在高峰时段进行放电有助于“削峰”。整体的模型针对于配电网的部分仅仅做到了保持电力系统稳定并没有考虑电动汽车的充电成本问题(和敬涵,谢毓毓,叶豪东,王小君,李智诚.电动汽车充电模式对主动配电网的影响[J].电力建设,2015,36(01):97-102.)。另外，综合目标函数中前者表示的系统负荷波动的标准差，后者的单位是用户的收入，没有对量纲进行统一化进行直接相加计算存在着很大的误差(戴诗容,雷霞,程道卫,叶涛,杨毅.电动汽车峰谷分时充放电电价研究[J].电网与清洁能源,2013,29(07):77-82+91)。通过电量电价矩阵来去对电动汽车的放电电价进行求解，根据当地的实际水平来去制定，电动汽车对电网馈电的电价为固定值。电动汽车的充放电对系统负荷的峰谷差产生一定的影响，电动汽车尚未大面积的接入电网，电动汽车用户充放电的历史相关数据相对较少，准确获得电动汽车的电价电量反应曲线和符合历史数据规律的弹性系数矩阵对电动汽车用户的充放电定价极其重要。

针对前述现有技术中出现的问题，亟需提供一种电动汽车充放电多目标优化调度方法，即在供电侧考虑电动汽车入网后的系统负荷波动和峰谷差值最小为目标函数建立数学模型，在用户侧考虑用户的充放电成本最低通过建立不同的综合目标函数达到削峰填谷的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车充放电多目标优化调度方法，以实现在供电侧电动汽车入网后的系统负荷波动和峰谷差值最小，在用户侧的用户充放电成本最低的优化调度目的，解决了现有技术中系统负荷波动、峰谷差值最小和用户充放电成本最低三者无法同时兼顾的充放电调度模式。

本发明所采用的技术方案是，提供一种电动汽车充放电多目标优化调度方法，包括以下步骤：

步骤1)，建立电量与电价的关系模型：

以需求电量与价格之间成反比例的关系为基础，定义电量电价弹性系数：

其中，Δq和Δp分别表示电量q和电价p的相对增量；结合电动汽车用户在某一时段的用电量与该时段的电价、相邻时段电价的影响，设立自弹性系数和交叉弹性系数计算公式：

公式(2)和(3)中，i,j代表不同的时间段，运用偏导符号表示i时刻电量不仅是i时刻电价的函数，而且是其他时刻电价的函数；

对于一天中的n个时段，可得到如下公式：