[发明专利]一种充电站内电动汽车的充电控制方法

说明书

本发明公开了一种充电站内电动汽车有序充电控制方法，该方法包括：以车辆各时间段的充电能量和各时间段的充电电价为输入，以车辆的充电收益为输出构建车辆充电模型；以车辆的充电电价、充电站的购电电价和各车辆各时间段的充电能量为输入，以充电站的充电收益为输出构建充电站模型；根据充电电价约束和车辆充电能量的均衡约束对充电站模型进行优化，确定最优充电电价；根据车辆充电模型和最优充电电价确定车辆充电的聚合博弈模型；利用分布式求解算法求解聚合博弈模型确定各车辆的充电计划。本发明通过建立车辆充电的聚合博弈模型，处理充电车辆之间的耦合关系，给充电站内车辆制定最优的充电计划，提高了充电站内车辆充电的运行效率。

技术领域

本发明涉及汽车充电技术领域，特别是涉及一种充电站内电动汽车的充电控制方法。

背景技术

近年来，随着环境问题的日益恶化和化石能源的储量急剧降低，以电动汽车为代表的新能源汽车逐渐受到了人们的重视。据统计，截至2018年全国新能源汽车保有量达到261万辆，其中，纯电动汽车保有量为211万辆，占新能源汽车总量的81.06％；在未来，电动汽车的渗透率会进一步扩大，从而在配网层面新增一批用电负荷。电动汽车充电负荷特性与传统用电负荷特性不同：一方面，电动汽车的充电负荷分布具有较大的时空不确定性，车辆充电功率大小和充电时间和车辆的行驶计划紧密相关，这为电网运行调度造成了较大的困难；另一方面，在小区、单位等充电站内，由于车辆停靠时间一般远远大于车辆能量补给时间，故电动汽车充电负荷可以看作为一种灵活负荷，这又为电网运行提供了一种可能的调控手段。通过充电站内电动汽车的有序充电控制，能够实现大规模充电负荷的有序接入，平滑充电负荷，降低充电负荷峰值，延缓电网设备投资。为此，一种合适的充电站内电动汽车有序充电控制方案迫在眉睫。

在充电站内电动汽车的有序充电控制中，平衡充电站和电动汽车车主之间的经济利益关系是十分重要的。传统的电动汽车有序充电方案一般假设充电站能够完全控制车辆的充电计划，车主需要向充电站上报其到达和离开时间，以及充电需求等信息，充电站对站内车辆的充电计划做相应的集中式优化；这种有序充电方案忽略了电动汽车车主决策的自主性，同时会导致车主行驶计划等隐私信息泄露，最后，其集中式的求解方法也会导致计算量过大、计算成本过高等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电站内电动汽车的充电控制方法，通过建立车辆充电的聚合博弈模型，处理充电车辆之间的耦合关系，给充电站内车辆制定最优的充电计划，提高了充电站内车辆充电的运行效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种充电站内电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述方法包括：

以车辆各时间段的充电能量和各时间段的充电电价为输入，以所述车辆的充电收益为输出构建车辆充电模型；

以所述车辆的充电电价、充电站的购电电价和各所述车辆各时间段的充电能量为输入，以充电站的充电收益为输出构建充电站模型；

根据充电电价约束和所述车辆充电能量的均衡约束对所述充电站模型进行优化，确定最优充电电价；所述均衡约束包括“功率-能量”边界集总对所述充电站模型的约束；所述“功率-能量”边界集总包括各所述车辆功率边界的依次叠加和各所述车辆能量边界的依次叠加；

根据所述车辆充电模型和所述最优充电电价确定所述车辆充电的聚合博弈模型；

利用分布式求解算法求解所述聚合博弈模型，确定各所述车辆的各时间段的充电能量。

可选的，所述充电电价为：α_t为基本参数，β_t为敏感度系数，x_i,t表示车辆i在充电电价未设定时在时段t内的充电能量，I表示车辆i的集合，T'表示车辆i进行充电的所有时间段t的集合。