[发明专利]多辆电动汽车在微电网系统中的分布式实时能量分配方法

权利要求书

1.一种多辆电动汽车在微电网系统中的分布式实时能量分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据电动汽车的移动性、电动汽车的电池损耗、微电网的实时电价规划系统成本优化问题，所述系统成本优化问题以最小化系统成本为目标规划目标函数；具体包括以下子步骤：

(11)对电动汽车的移动性进行分析，假设电动汽车i在t时刻的电量状态为S_i,t，在t时刻的充放电量分别为和当电动汽车在系统内时，S_i,t+1＝S_i,t+x_i,t，其中1_i,t为t时刻电动汽车i的移动状态，当电动汽车第m次离开系统外后，其中，表示电动汽车i第m次离开系统，表示电动汽车i第m次到达系统，当电动汽车第m次返回系统时，其中ΔS_i,m为电动汽车第m+1次到达系统时和上一次离开系统的电量状态差，且l_i,tx_i,min≤x_i,t≤l_i,tx_i,max，S_i,min≤S_i,t≤S_i,max；

(12)对电动汽车的电池损耗进行分析，设置一个长时间平均损耗的最大值d_i,up，即其中，T系统运行的全部时间，D(x_i,t)表示电动汽车i的电池损耗函数，E(·)是平均值函数；

(13)能量聚合器是系统内的能量控制器应时刻保持系统内的供需平衡，因此每一时刻用户的需求电量与可再生能源和热电联产装置的产电量、电动汽车的充放电量、系统从外部电网的购电量相互平衡，即其中，R_t为t时刻可再生能源产电量，η_ca为热电联产装置内天然气转化为电量的效率，P_c,t为t时刻热电联产系统的天然气消耗量，G_b,t为t时刻系统的购电量，0≤G_b,t≤G_b,max；

(14)热水槽会从热电联产系统和热水器中吸收热水，并提供给用户，因此热水槽内的热量状态和热电联产装置和用户的热量需求有关，因此其递推公式为：W_t+1＝W_t-L_w,t+η_cwP_c,t+η_bwP_b,t，其中，W_t为t时刻热水槽的热量状态，0≤W_t≤W_max，L_w,t为t时刻系统用户的需求热量，η_cw为热电联产装置内天然气转化为热量的效率，η_bw为热水器内天然气转化为热量的效率，P_b,t为t时刻热水器的天然气消耗量，η_bwP_b,t≥L_w,max；

(15)分析系统的总成本，假设电动汽车在系统中进行充电的单位电价为C_c,t，进行放电的单位电价为C_d,t，则在t时刻内电动汽车需要聚合管理者支付的费用为微电网中的聚合管理者除了向电动汽车用户提供一部分的费用外，还需要支付购买电量和天然气的费用，聚合管理者在t时刻内的花费为：

其中，C_e,t为t时刻外部电网的实时电价，C_g为天然气价格；

(16)规划成本优化问题：其中，a_t为优化策略，g_t＝g_1t+g_2t，步骤(11)-步骤(15)中的等式和不等式为约束条件；

(2)对规划后的问题进行转化，使之成为能够被李雅普诺夫优化方法解决的形式；

(3)利用李雅普诺夫优化方法对转化后的问题进行处理，得到优化控制策略。

2.根据权利要求1所述的多辆电动汽车在微电网系统中的分布式实时能量分配方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下子步骤：

(31)引入三个虚拟队列K_i,t、H_i,t和Q_t；

(32)得出李雅普诺夫转移函数，并与一个包含阈值V的惩罚函数相加；

(33)利用李雅普诺夫优化方法，计算出系统的优化策略。