[发明专利]一种考虑源-网-桩的电动汽车充电决策优化策略

说明书

本发明涉及能源效率与低碳技术领域，且公开了一种考虑源‑网‑桩的电动汽车充电决策优化策略，该策略在以新能源为主体的新型电力系统背景下，对优化电动汽车充电行为、电网稳定运行以及电网碳减排具有重要意义，该方法首先在路‑电耦合网络模型中引入光伏电站，并提出“源‑网‑桩”网络权重计算方法，然后提出综合考虑充电时间，碳排放，充电费用，耦合网络运行状态，光伏出力特性的源‑网‑桩电动汽车充电策略，减小电动汽车的充电排队时间、降低电网碳排放量；该一种考虑源‑网‑桩的电动汽车充电决策优化策略，能够有效减少EV充电时间，降低电网碳排放量，对减少电动汽车充电行为所产生的碳排放，降低EV用户充电成本有重要意义和实用价值。

技术领域

本发明涉及能源效率与低碳技术领域，具体为一种考虑源-网-桩的电动汽车充电决策优化策略。

背景技术

双碳目标下、电网将转变为以新能源为主的新型电力系统，电网的波动性将显著增强，电动汽车接入数量不断增长，对电网运行带来冲击，影响交通运行，对电动汽车充电行为进行优化，对优化电网运行、减小交通压力、降低碳排放具有重要意义，为缓解环境逐步恶化，能源紧缺的现状，清洁能源和电动汽车接入电网数量逐渐增多，目前电动汽车的大规模接入会使得电网尖峰负荷持续攀升，电网调峰压力加大，并且电动汽车无序出行会导致电网的峰谷差加大、电压下降等问题，现有电动汽车充电方式主要有快充和慢充两类：慢充方式主要通过选择电动汽车充电时间段来响应电网需求，快充方式主要引导电动汽车选择充电时间短、更加经济的充电方式，随着经济的快速发展，选择快充模式的用户逐渐增多，所以本文主要研究快充模式，在快充决策中，有学者利用博弈论的方法，对车、站、网多方进行调控，有学者基于电价调控的方式引导电动汽车充电行为，并通过价格的方式，引导电动汽车消纳更多的新能源，但上述方法忽略了电动汽车的交通属性，在新型电力系统环境下，并未综合考虑电动汽车充电成本、对电网影响、以及对碳排放的影响。

现有技术存在以下缺陷与不足：

电动汽车在进行充电时，其充电行为会产生电网充电拥堵及路网交通拥堵，使得充电成本、碳排放量较高，而光伏消纳水平却较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种考虑源-网-桩的电动汽车充电决策优化策略，首先分析光伏发电特性，以及对电网的影响，以路-电耦合网络模型为基础，引入光伏电站，并计算“源-网-桩”的网络权重，然后构建“源-网-桩”聚合充电模型，提出“源网桩”充电决策方法，以碳排放、充电时长为要素，引导EV用户充电行为，对减小用户充电成本、减小路网交通压力、降低电网碳排放具有重要意义。

为实现上述的一种考虑源-网-桩的电动汽车充电决策优化策略目的，本发明提供如下技术方案：一种考虑源-网-桩的电动汽车充电决策优化策略，包括如下步骤：

(1)基于分层图论的原理，研究路-电耦合模型；

(2)搭建路-电耦合模型，并在此模型的基础上计算路、电网权重；

(3)基于路-电耦合模型及相关计算，提出“源-网-桩”充电聚合模型；

(4)基于构建的“源-网-桩”充电聚合模型进行求解，构建“源-网-桩”的电动汽车充电决策优化策略；

(5)基于“源-网-桩”的电动汽车充电决策优化策略，充分降低电动汽车充电成本、降低碳排放、提高光伏消纳水平。

优选的，所述步骤(1)中，由于电动汽车在行驶和充电过程中会同时影响电网与路网的运行状态，为了能够量化研究电动汽车这一行为给电网和路网带来的影响，需要借助基于分层图论的路-电耦合模型来具体分析，路-电耦合模型如图1所示，路-电耦合拓扑式见式(1)：