[发明专利]联合专变共享模式下的电动汽车有序充电联合调节方法

权利要求书

1.联合专变共享模式下的电动汽车有序充电联合调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立有序充电联合调节效果评估指标，包括以下步骤：

步骤1-1、定义联合专变满足率：

当联合充电站的容量不足时，部分电动汽车因为排队数过多而转移到联合充电站外充电；因此定义联合专变满足率η_m为联合专变冗余容量满足电动汽车充电需求的程度，即：

η_m＝N_c/N₀ (1)

其中，N_c为一天中实际在联合充电站充电的总电动汽车数，N₀为计划在联合充电站充电的总电动汽车数；

步骤1-2、定义联合调节提升比：

考察专变独立为充电站供电和联合专变为充电站供电时满足率的差异，反映联合专变共享模式的联合调节效果；基于此，以联合调节提升比θ为指标来考联合调节效果，定义为：

θ＝(η_m-η'_m)/η'_m (2)

式中，η'_m为两个专变独立为电动汽车充电活动供电时的满足率；

步骤2、构造电动汽车转移到联合充电站外模型，包括以下步骤：设每隔一个时段调整一次，λ时段充电站g的充电机开放数量N_r(g,λ)为：

式中，P₀为电动汽车的额定充电功率；S_r(g,λ)为专变g在λ时段的冗余容量；表示向下取整；

假设当充电站排队电动汽车数大于N_p0时，新到站电动汽车转移到其他充电站；因此当两个联合充电站总排队电动汽车数大于2N_p0时，即满足下式时，新到站的电动汽车需要转移到联合充电站外进行充电：

其中，N_ES(g,t)为t时刻在充电站g的电动汽车数，t属于λ时段；

步骤3、计算用户充电等效电价，包括以下步骤：

步骤3-1、电动汽车进行充电时间或充电站转移后的充电费：

用户i充电费D_c(i)和综合电价d_c(i)公式为：

其中，d_c(i)、D_c(i)和W_c(i)分别为用户i转移后的综合充电价、一天的充电费和充电量；c_chg(g,λ)为充电站g第λ时段的充电价格；T(i,λ)为用户i在该充电站第λ时段的充电时长；

电动汽车进行充电时间或充电站转移后，用户充电排队时间折算为排队金钱成本ΔD_p(i)：

ΔD_p(i)＝κ_tΔT_p(i) (6)

式中，T_p(i)为用户i的排队时间；κ_t为用户每花费1小时的金钱损失；

步骤3-2、转移损耗成本：设电动汽车进行充电站转移时往返需要多行驶的距离为两倍的联合充电站距离；当电动汽车不发生充电站转移时，转移损耗为0，否则用户i的转移时间损耗ΔT_t(i)和转移电量损耗ΔW_L(i)，分别折算为金钱损耗ΔD_t(i)和ΔD_L(i)为：

其中，d_c(i)为用户i转移后的综合充电价；L_un为联合充电站距离；γ_r为续航里程系数，为考虑电动汽车其他耗电后实际续航里程和理论续航里程L_range的比值；E₀为电动汽车的电池容量；v_a为电动汽车的平均行驶速度；

综合两种金钱损耗ΔD_t(i)和ΔD_L(i)得到用户i总的转移金钱损耗ΔD_tr(i)为：

ΔD_tr(i)＝ΔD_t(i)+ΔD_L(i) (9)

步骤3-3、计算用户总充电成本和等效充电价：

总充电成本D_total(i)为用户i在充电过程中的所有金钱成本，即：

D_total(i)＝D_c(i)+ΔD_p(i)+ΔD_tr(i) (10)

其中，D_c(i)用户i的充电费；

基于总充电成本，得到用户i的等效充电价d_e(i)为：

d_e(i)＝D_total(i)/W_c(i) (11)

其中，W_c(i)为用户i的充电量；

步骤4、获取充电站选择概率和时段转移概率，根据充电站选择概率和时段转移概率获得充电站-时段转移概率；

步骤5、建立有序充电综合目标，基于粒子群算法优化联合充电价，具体如下：

获取用户等效充电价降比：

以等效充电价降比η_u(i)考察用户i参与有序充带来的净收益，即：

η_u(i)＝[d_e'(i)-d_e(i)]/d_e'(i) (20)

其中，d_e'(i)为用户i转移前的等效充电价；

综合所有电动汽车用户的等效充电价降比来考察用户平均等效充电价降比η_ua为：

获取专变租费及其增比：

专变用户通过收取专变租费来获利；总充电量越大，专变租费越高，即：

其中，D_z0为联合专变租费收入之和；D_z(g)为专变g一天的租费，b(g,λ)为专变g在λ时段的租费价格；P_ES(g,λ)为充电站g在λ时段的实际充电负荷；Δt为一个时段的时间长度；

考察联合调节前后专变租费的增比η_z0来反映专变用户的净收益，即：

η_z0＝(D_z0-D'_z0)/D'_z0 (23)

式中，D'_z0和D_z0分别为联合调节前后的专变租费总和；

获取运营商盈利额及其增比：

运营商联合经营两个接入不同专变的充电站，通过充电服务费获利，同时运营商需向专变用户支付专变租费，则运营商一天的盈利额D_ser0为：

其中，D_ser(g)为充电站g一天的利额；c_ser(g,λ)为充电站g在λ时段的充电服务价格；Δt为一个时段的时间长度；

以联合调节前后运营商盈利额的增比η_ser来反映运营商进行联合调节的净收益，即：

η_ser＝(D_ser0-D'_ser0)/D'_ser0 (25)

式中，D'_ser0和D_ser0分别为联合调节前后的运营商盈利额；

获取联合专变利用指数及其增比：

采用联合专变利用指数来综合考虑联合专变冗余容量利用率和联合专变满足电动汽车充电需求的程度；

综合联合专变冗余容量利用率和满足率来衡量联合专变利用情况，定义联合专变利用指数L_z0为：

其中，为权重系数；

以联合调节前后联合专变利用指数增比η_zb来反映联合专变利用情况的改善情况，即：

η_zb＝(L_z0-L'_z0)/L'_z0 (28)

式中，L'_z0和L_z0分别为联合调节前后的联合专变利用指数；

获取有序充电综合目标：

为保证各方需求都得到满足，综合用户平均等效充电价降比、专变租费增比、运营商盈利额增比和联合专变利用指数增比建立有序充电综合目标，即：

χ＝γ₁η_ua+γ₂η_z0+γ₃η_ser+γ₄η_zb (29)

其中，γ₁～γ₄为权重系数。