[发明专利]车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法及系统

权利要求书

1.一种车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤，

S100：区域内的配电网和充电站分别由配电系统运营商和电动汽车聚合商管理；根据区域路网-电网的耦合关系以及用户出行规律，电动汽车聚合商预测未来次日区域内电动汽车充电负荷的时空分布特性，进而得到配电网各节点的电动汽车充电负荷及充电量的预测值，并将该信息上报给配电系统运行商；

S200：配电系统运营商以最小网损为目标，在满足电动汽车充电量的前提下，建立配电系统运营商运行优化模型，以确定配电网各节点未来24小时内的最佳电动汽车充电负荷；

S300：电动汽车聚合商以充电成本最小为目标，在满足电动汽车充电量的前提下，建立电动汽车聚合商运行优化模型，以确定各时段充电站可提供的电动汽车充电功率；

S400：建立配电系统运营商和电动汽车聚合商的运行博弈模型，得到最优解；判断结果是否最优；如是，则结束求解，向电动汽车用户公布次日各充电站不同时刻可提供的充电功率；否则，则返回S100，重新调整电动汽车用户的充电计划。

2.根据权利要求1所述的车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法，其特征在于：所述步骤S100包括如下具体步骤：

S101：建立充电站对电动汽车的吸引力模型；假设充电站和电动汽车所处的路网节点分别为和该模型取决于t时刻充电站的可用充电桩数目充电站到路网节点的距离，λ为距离修正系数；具体吸引力模型表述如下：

由吸引力模型，求出t时刻充电站对位于节点的电动汽车的吸引力概率分布具体表达式如下：

S102：建立电动汽车非充电行驶目的地的概率分布；电动汽车充电负荷的时空分布与其行驶路径密切相关，通过出行起点–终点矩阵获得EV非充电行驶目的地的概率分布，从而获得EV在各时刻的位置；通过调查和反推方法获得不同的OD矩阵，将电动汽车行驶区域按照路网节点个数分为Ns个片区，并将一天划分为24个时段，则OD矩阵为一个Ns×Ns×24的矩阵，某个时段t内的OD矩阵O_t为一个形如下式的n阶方阵：

式中矩阵元素o_AB,t表示t时段内从路网片区A到片区B的车辆行驶记录条数；

基于矩阵O_t，可得汽车非充电行驶目的地的概率分布；时段t内，从片区A出发的车辆前往片区B的概率为

元素f_AB,t构成一个Ns×Ns×24的概率分布矩阵F，表示EV的非充电行驶目的地的概率分布；

S103：基于EV出行链模拟EV在各时刻的位置及某时刻的充电意愿；每一条出行链分解为多个“出行段”，每个出行段开始时间ts服从式(6)所示的正态分布

式中：μ和σ分别为不同出行链对应开始时刻的均值与方差；

设EV的最大续航里程为Lmax，驶入长度为L_AB的道路AB初期的荷电状态为时刻为t₁，则驶出道路AB的荷电状态和时刻t₂分别为：

其中：为t₁时刻AB路段的拥堵程度为，v_AB为AB路段的设计时速；

得到t₂时刻的EV充电意愿概率如下：

S104：确定网络中EV充电负荷的时空分布；设EV的充电功率为P_C，荷电状态为SOC_t，充电效率为η，目标荷电状态为SOC_end，B为电池容量，则充电时长为：

用蒙特卡洛模拟计算得到该地区的所有EV充电负荷的时空分布，即得到每一个充电站在未来一天内各时刻的充电功率；假设充电站对应的电网节点为i，则得到对应电网i节点在t时刻的充电功率P′_i,t及该站次日的充电量W′_i；如果电网i节点下没有连接任何充电站，则P′_i,t＝0、W′_i＝0。