[发明专利]一种基于优化运行的离网型微电网电动汽车有序充放电负荷建模及求解方法有效

专利信息
申请号: 201811567981.2 申请日: 2018-12-21
公开(公告)号: CN109710882B 公开(公告)日: 2023-06-09
发明(设计)人: 胡博;谢开贵;郝钰;朱睿;王刚;晁化伟;马博韬 申请(专利权)人: 重庆大学
主分类号: G06F17/11 分类号: G06F17/11;G06Q10/04;G06Q10/0637;G06Q50/06
代理公司: 重庆德创至道知识产权代理事务所(普通合伙) 50245 代理人: 陈先权
地址: 400044 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要: 发明公开了一种基于优化运行的离网型微电网电动汽车有序充放电负荷建模方法及其求解方法,为离网型微电网提供优化的日前调度计划,首先建立目标函数,确定约束,修正数据,在MATLAB中通过工具箱Yalmip调用GUROBI优化软件进行求解,采用本发明的技术具有如下有益效果:把电动汽车负荷建模从复杂的非线性混合整数规划问题简化为线性混合整数规划问题,以微电网运行费用最小为目标,同时考虑新能源出力对电动汽车负荷的影响。模型通过调用GUROBI进行求解,便于工程人员学习使用,通用性较好,可广泛应用。
搜索关键词: 一种 基于 优化 运行 离网型微 电网 电动汽车 有序 放电 负荷 建模 求解 方法
【主权项】:
1.一种基于优化运行的离网型微电网电动汽车有序充放电负荷建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、确定目标函数为式中,E是离网型微电网一天的运行总费用,T是一天内总时间段数,ND是柴油机台数,EF(i,t)和ES(i,t)分别是是第i台柴油机在第t个时段的燃耗成本和开机费用,Ewg(t)和Epv(t)分别是第t个时段的弃风、弃光惩罚费用,Eload(t)是第t个时段的削负荷费用,N是电动汽车总台数,EEVch(k,t)和EEVdch(k,t)是第t个时段第k辆电动汽车充电费用和放电补贴;S2、建立目标函数的约束条件①功率平衡约束式中,PDE(i,t)是柴油机实际出力,ΔPwg(t)是第t时段的弃风功率,ΔPpv(t)是第t时段的弃光功率,ΔPload(t)是第t时段的削负荷电量,Pch(k,t)和Pdch(k,t)分别是第k辆电动汽车在第t个时段的充电功率和放电功率;②柴油机最大和最小出力约束PDEmin,i×uDE(i,t)≤PDE,i(t)≤PDEmax,i×uDE(i,t)式中,uDE(i,t)表示第i台柴油机在第t个时段的启停状态,取值为1或0;③弃风弃光约束0≤ΔPwg(t)≤Pwg(t)0≤ΔPpv(t)≤Ppv(t)④削负荷约束0≤ΔPlaod(t)≤Pload(t)电动汽车可调度时段约束电动汽车参与调度的前提是满足作为交通工具的出行需求,在处于行驶状态的时段是不能进行充放电行为的,只有在停车时段才能参与V2G调度,即式中,Xstate(k,t)是第k辆电动汽车在第t个时段的充放电状态变量,Xstate(k,t)=‑1表示第k辆电动汽车在第t个时段放电,Xstate(k,t)=1表示在第t时段内充电,Xstate(k,t)=0表示不充不放;R是代表电动汽车行车状态的矩阵,R=0表示电动汽车在行驶过程中,R=1表示电动汽车处于居住区停车时段,R=2表示处于工作单位停车时段,R=3表示用户在中午休息时间出行的时段;⑤电动汽车荷电状态约束Xstate(k,t)×PEVmin≤PEV(k,t)≤Xstate(k,t)×PEVmaxSOCmin(k,t)≤soc(k,t)≤SOCmax(k,t)其中,soc(k,t)是电动汽车t时刻的荷电状态,与前一时刻荷电状态及该时段内的充放电情况有关,PEV(k,t)是第k辆电动汽车在第t个时段的充(放)电功率;SOCmin(k,t)是第k辆电动汽车在t时刻的荷电状态下限;SOCmax(k,t)是第k辆电动汽车在t时刻的荷电状态上限;PEVmin表示电动汽车在第t个时段的充(放)电功率下限;PEVmax表示电动汽车在第t个时段的充(放)电功率上限;⑥电动汽车充放电功率约束Pch(k,t)和Pdch(k,t)是电动汽车每个时段的充、放电功率;⑦始末荷电状态相等约束soc(k,0)=soc(k,T)SOC(k,0)一天0时刻的荷电状态,SOC(k,T)是当天结束时的荷电状态;S3、在MATLAB中通过工具箱Yalmip调用GUROBI优化软件进行求解,其中求解步骤包括:S3.1、初始化优化周期和时间步长,并读取系统机组参数、负荷数据、电动汽车基本数据;S3.2、对电动车的出行时刻信息进行蒙特卡洛模拟抽样,并修正数据;S3.3、确定电动汽车的可调度时段,确定对应时段的SOC上、下限;S3.4、确定电动汽车无序充电负荷,更新负荷预测数据;S3.5、根据净负荷确定峰谷电价时段;S3.6、求解,得到电动汽车有序充放电负荷,风力、光伏以及柴油机的出力,输出结果。
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