[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

说明书

本发明涉及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，包括以下步骤：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；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；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。本发明不需要系统中的任何统计性数据就能够减少系统成本。

技术领域

本发明涉及微电网能量分配技术领域，特别是涉及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。

背景技术

微电网是未来智能电网的重要组成部分，其结构中主要包含分布式能源，如各种分布式电源(如风能、太阳能、燃料电池和热电联产系统等)和分布式能源存储装置(如飞轮能量存储、电动汽车和化学蓄电池等)。微电网在电网中的大量使用可以增强配电网的可靠性，提高可再生能源的渗透率和提升能源利用率。

在微电网中，分布式能源存储装置是重要的组成部分，可以平滑输出功率波动，提高可再生能源利用率，并能通过合理的充放电方式来降低微电网成本。目前有非常多的文献通过研究如何控制分布式能源存储装置的充放电行为来降低系统总成本。在另一方面，国际能源署指出到2020年电动汽车的市场占有率将达到20％，其库存量将达到1.4亿辆。因此电动汽车作为一种典型的分布式能源存储装置吸引了越来越多人的关注。当电动汽车接入到电力系统时，对电量的分配具有很强的灵活性，可在微电网中代替昂贵的传统化学电池来提供能源存储服务。这是因为微电网中传统的化学电池不仅昂贵，而且需要耗费大量的成本进行维护，调差表明储能系统需要耗费微电网成本的三分之一

除了微电网技术和电动汽车受到了越来越多的人们的关注外，热电联产系统作为一种常用的分布式发电装置同样受到了广泛的应用。因为热电联产系统在产电的同时会将产电中生成的热量提供给用户，因此在微电网中接入热电联产系统作为分布式发电装置会极大地提高能源利用率，减少一部分热量需求成本。例如在一些文献中，作者就通过考虑实时电价提出了一种实时算法来最小化含有热电联产的微电网系统成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供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，不需要系统中的任何统计性数据就能够减少系统成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供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，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；

(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。

所述步骤(1)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；