[发明专利]基于交替方向乘子法的电动汽车优化调度方法

说明书

本发明公开的基于交替方向乘子法的电动汽车优化调度方法，属于电动汽车优化调度领域。本发明实现方法为：首先建立考虑配电网馈线容量约束的电动汽车充电模型，其次建立考虑馈线容量约束情况的充电调度优化问题，最后利用基于交替方向乘子法的电动汽车优化调度方法求解上述充电调度优化问题，求得电动汽车最优充电方案，所述电动汽车最优充电方案能够在考虑电动汽车本身利益下不影响配电网的电压水平，通过对电动汽车的合理调度能实现削峰填谷，有利于电动汽车和电网的均衡发展。所述的均衡发展指能够实现：(1)降低电动汽车大量充电给电池带来的损耗；(2)避免电动汽车大量充电对配电网造成电压跌落。

技术领域

本发明属于电动汽车优化调度领域，具体涉及一种基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM)的电动汽车优化调度方法。

背景技术

电力需求的增长，传统化石能源的短缺等都促使电网朝着智能、高效、可持续性的方向发展。不同于传统的配电网，现有的主动配电网可以对分布式电源和柔性负荷进行主动管理。以电动汽车为代表的柔性负荷的不断增长，给配电网的电压水平、供电可靠性、电能质量等都带来巨大挑战。

但是，在激励机制的管控下，电动汽车具有很好的柔性，通过最优调度，可以实现削峰填谷，消除对电网的一些不利影响，对配电网系统的稳定性和经济性都具有重大意义。但现有的对电动汽车的调度研究没有同时考虑电动汽车的大量充电给电池带来的损耗问题和对配电网造成的电压跌落问题，过充会影响电池循环寿命和电极副反应等性能，也会影响配电网的电压水平，不利于配电网的发展。

发明内容

针对现有技术中存在的下述技术问题：(1)电动汽车大量充电给电池带来大量损耗；(2)电动汽车大量充电对配电网造成的电压跌落。本发明公开的基于交替方向乘子法(ADMM)的电动汽车优化调度方法，在考虑电动汽车本身利益下不影响配电网的电压水平，通过对电动汽车的合理调度能实现削峰填谷，有利于电动汽车和电网的均衡发展。所述的均衡发展指能够实现：(1)降低电动汽车大量充电给电池带来的损耗；(2)避免电动汽车大量充电对配电网造成电压跌落。

本发明通过以下的技术方案实现以上发明目的。

本发明公开的基于交替方向乘子法的电动汽车优化调度方法，用以解决电动汽车充电调度问题。首先建立考虑配电网馈线容量约束的电动汽车充电模型，其次建立考虑馈线容量约束情况的充电调度优化问题，最后利用基于交替方向乘子法的电动汽车优化调度方法求解上述充电调度优化问题，求得电动汽车最优充电方案，实现削峰填谷，有利于电动汽车和电网的均衡发展。

本发明公开的基于交替方向乘子法的电动汽车优化调度方法，包括如下步骤：

步骤一：建立考虑配电网馈线容量约束的电动汽车充电模型；

定义电动汽车的集合为用和分别表示配电网中馈线和节点的集合，所述的节点指根节点除外，用和分别表示连接到节点m和馈线l的电动汽车集合。定义一个矩阵A≡[a_lm]_L×M，其中和是对应集合的基数，用来表示配电网的拓扑结构。则a_lm＝1，否则a_lm＝0。

定义电动汽车的充电时域为表示电动汽车n的充电时域。电动汽车的充电策略为其充电功率所有电动汽车的充电策略为电动汽车的可行策略需满足：

其中γ_n和Γ_n分别表示电动汽车n的最大充电功率和充电总量。

电动汽车n的可行策略集合定义为则所有电动汽车的可行策略集合为有

为了表述的简洁性，定义了如下变量