[发明专利]一种基于QPSO优化算法的换电站运行优化模型分析方法

说明书

本发明公开了一种基于QPSO优化算法的换电站运行优化模型分析方法，所述分析方法包括如下步骤：步骤一：建立换电站服务模型；步骤二：定义换电服务模型的优化目标函数：风光－负荷偏差率、风光储购置及运行成本、储能电池使用寿命、新能源发电占电动汽车充电电能的比例；步骤三：根据目标函数基于QPSO优化算法得到换电站服务模型下的换电站动态运行策略。按照本发明所述分析方法对电力系统中偏远地区高速公路换电站风光储容量配置及运行策略进行优化，其结果为电动汽车迅速发电起来后，电力系统中含换电站的高速公路独立微电网建设改造方案提供了理论基础，同时也为后续电力系统对换电站换电调度等工作提供了理论依据。

技术领域

本发明属于电力系统中电动汽车充换电基础设施建设领域，涉及 一种研究换电站风光储容量配比及优化运行的分析方法，具体涉及一 种基于量子行为粒子群(QPSO)优化算法的换电站运行优化模型分 析方法。

背景技术

在汽车工业的发展和汽车占有量的日益增加的背景下，加大了人 们对石油资源的消耗，加重了环境污染的严重程度。减少传统化石能 源消耗，充分利用可再生能源进行发电、推广电动汽车的使用己成为 节能减排的重要手段。

同时，目前中国高速公路正在向着“绿色高速、生态高速、智慧 高速”的方向发展，由于偏远地区的高速公路周边大多存在野生动植 物、自然保护区等绿色风光，如何在保证交通的同时在公路沿线实行 生态保护和水土流失防治措施，最大程度降低对生态环境、野生动植 物和水生生物栖息地的破坏，有效消除沿线地质灾害隐患，避免水土 流失是进一步需要研究的。

综上，为了避免偏远地区高速公路成为未来电动汽车发展的瓶 颈，并且最大程度的实现偏远地区高速公路低碳的主题，在偏远地区 高速公路建立含电动汽车充换电站的风光储独立微电网，无疑具有重 要的实用价值和意义。

发明内容

为了在偏远地区高速公路建立独立微电网，满足高速行驶的电动 汽车换电需求，本发明提供了一种基于QPSO优化算法的换电站运行 优化模型分析方法。按照本发明所述分析方法对电力系统中偏远地区 高速公路换电站风光储容量配置及运行策略进行优化，其结果为电动 汽车迅速发电起来后，电力系统中含换电站的高速公路独立微电网建 设改造方案提供了理论基础，同时也为后续电力系统对换电站换电调 度等工作提供了理论依据。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于QPSO优化算法的换电站运行优化模型分析方法，包括 如下步骤：

步骤一：建立换电站服务模型；

步骤二：定义换电服务模型的优化目标函数：风光－负荷偏差率、 风光储购置及运行成本、储能电池使用寿命、新能源发电占电动汽车 充电电能的比例；

步骤三：根据目标函数基于QPSO优化算法得到换电站服务模型 下的换电站动态运行策略。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明结合电动汽车换电站，考虑到偏远地区负荷小、并网 费用昂贵、存在很多野生动植物及自然风景区对环保要求高的特点， 同时考虑了偏远地区高速公路车流量特性及实际用户的换电需求。

2、本发明在换电与换电站集中充电不匹配的情况下，与不同天 气风光发电功率结合，通过量子行为粒子群优化算法最终得到换电站 容量配置及运行方案。

3、本发明为了尽量消纳清洁能源，利用换电站内备用电池为微 电网进行功率削峰填谷的服务。

4、本发明为电力系统电动汽车充换电站基础设施建设方案中提 供了理论基础，同时也为后续换电站换电调度等工作提供了理论依 据。

5、本发明在换电服务模型中应用QPSO算法可以达到全概率的 完全收敛，得到的优化结果可以满足任意时刻电动汽车换电需求。

附图说明