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原文传递促进可再生能源消纳的电动汽车集群充电功率优化方法

专利名称：	促进可再生能源消纳的电动汽车集群充电功率优化方法
摘要：	本发明涉及促进可再生能源消纳的电动汽车集群充电功率优化方法，包括如下步骤：S1建立电动汽车集合器组合配置与运行的数学模型，并根据该模型确定包括电动汽车在内的负荷供电的费用和总功率损耗总成本最小化的目标函数及其潮流分析的通用约束条件以及系统稳定运行的约束条件；S2制定两阶段算法，将变量分成两类，即EVA最优配置的主要问题和单个电动汽车最优充电策略的子问题；S3将主‑子问题的优化变量分为EVA优化配置和优化配置下的功率调节两个部分，主‑子问题迭代求解直至满足收敛条件以确保每个电动汽车的充电计划能够满足总体目标的要求。本发明在给定的EVA配置下，EVA的最佳配置和电动汽车充电功率调节使总成本最小化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	高爽;曹先强;李金祥;彭昱皓;徐斌;丁津津
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910053437.4
公开号：	CN109693573A
代理机构：	天津才智专利商标代理有限公司
代理人：	庞学欣
分类号：	B60L53/64(2019.01);B;B60;B60L;B60L53
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.促进可再生能源消纳的电动汽车集群充电功率优化方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、建立电动汽车集合器组合配置与运行的数学模型，并根据该模型确定包括电动汽车在内的负荷供电的费用和总功率损耗总成本最小化的目标函数及其潮流分析的通用约束条件以及系统稳定运行的约束条件；其中，所述包括电动汽车在内的负荷供电的费用和总功率损耗总成本最小化的目标函数为：式中，ρ(t)是t时刻的实时电价；PLd(t)是原有配电系统的净功率负荷；PEVAi(t)是节点i累积的电动汽车充电功率；PLs(t)是t时刻的总功率损耗；Δt是在电动汽车充电功率的调度中定义的时间间隔；所述目标函数的约束条件分别为： (Vimin)2≤Vir(t)2+Viim(t)2≤(Vimax)2 式中，Iij(t)是支路电流，Gij和Bij表示电网的导纳矩阵，Ui和Uj是节点电压，Iijmax是线路传输的最大电流，Vimax和Vimin是节点电压的最大值和最小值，Vir(t)和Viim(t)是节点电压的实部和虚部； S2、制定两阶段算法，将变量分成两类，即EVA最优配置的主要问题和单个电动汽车最优充电策略的子问题； S3、主-子问题迭代求解；其中：所述主问题的目标函数为步骤S1中目标函数，子问题在主问题中给出的EVA的配置参数下执行电动汽车充电功率的最优调度，其表述为：其中，为单个电动汽车的充电率，它是在主要问题中给出的参数下要优化的子问题的决策变量；每个电动汽车行进的距离L的概率分布函数如下式：式中，σm和μm是指数分布的参数，用于模拟电动汽车的随机行进距离；根据行驶距离，每个电动汽车所需的电力充电量计算如下：式中，CBEV,ini是初始SOC，CBEV,ed是停车期结束时的SOC，CBEV是电池存储容量，λ是每单位距离的功耗； S301、在主问题中，首先计算EVA的配置参数，此时忽略每个单独电动汽车的充电计划，只给出整体集群的总充电功率调节量，从而限制含EVA的配电网优化调度中变量的数量以及集群的总体功率水平，并扩展问题的可行区域； S302、将EVA的配置参数作为输入数据提供给子问题，在给定EVA配置下制定集群内每辆电动汽车的充电计划，并检查电网运行和电动汽车需求的约束，以确保每个电动汽车的充电计划能够满足总体目标的要求； S303、在最优配置的主问题和最优充电策略的子问题之间进行迭代直至满足收敛条件，并在每次迭代中检查电网运行和电动汽车需求的约束，以确定混合优化算法的解决方案。 2.根据权利要求1所述的促进可再生能源消纳的电动汽车集群充电功率优化方法，其特征在于：所述主问题的目标函数中的节点上电动汽车聚集的位置作为决定性变量，服从下式： LCEVAi∈{0,1} 式中LCEVAi是EVA的位置，在此算法中定义为二进制变量；同时EVA的位置LCEVAi满足下式：其中，和是计划安装在电力系统中的电动汽车集合器的最小数量和最大数量，具体取决于电动汽车充电基础设施的建设预算。 3.根据权利要求2所述的促进可再生能源消纳的电动汽车集群充电功率优化方法，其特征在于：所述步骤S1中，节点i累积的电动汽车充电功率PEVAi(t)可表述为：其中，是在节点i上安装的EVA的控制领域中的单个电动汽车的充电率； t时刻的总功率损耗PLs(t)可表述为：式中，Pij和Qij是节点i和j之间的电路上传输的有功和无功功率；\|Vi\|是节点i的电压幅度，Rij是节点i和j之间的电阻。
所属类别：	发明专利