[发明专利]一种考虑交通网-配电网耦合的电动汽车时空分布充电调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑交通网‑配电网耦合的电动汽车时空分布充电调度方法。该方法根据电动汽车两种充电模式的不同特点，采用时‑空分割的方法，对电动汽车的两种充电负荷进行分别调度。同时基于城市交通网与含有大量分布式电源的城市配电网深度耦合的情况，综合考虑了交通网和配电网两者的约束条件，本发明不仅可以帮助电动汽车车主节约充电成本和行程时间，还可以调节配电网的潮流分布、提高分布式电源的利用效率、调度交通车流量，从而达到多赢的目的。本发明以实际的电动汽车和城市交通网、配电网，以及分布式电源的数据为基础，给出了详细的算法描述，通过一系列的实验证明所提出的方法调度电动汽车充电负荷的有效性。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电负荷的调度方法问题，尤其涉及一种考虑交通网-配电网耦合的电动汽车时空分布充电调度方法。

背景技术

随着经济的快速发展，资源匮乏和环境污染的问题越来越严重。目前庞大的汽车市场正在加剧资源的耗费，同时也为城市环境增添了更多的压力。而电动汽车因为其具有节能环保的特点正在成为汽车工业的主要发展方向。随着国家的政策支持和各大汽车厂商的积极参与，电动汽车的技术水平正日益提高。目前，已有一部分电动汽车的产品已经成型并投入示范运行，产业化和商业化的模式也在逐步完善。随着普及程度的增大，电动汽车的充电将会成为电网承担的又一重要负荷，对电网的影响也不可小视。如何最优地调度电动汽车的充电负荷，使得在满足电动汽车充电需求的同时，对配电网以及交通网的影响最小，是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有的电动汽车充电负荷调度方法的不足，本发明的目的在于提出了一种考虑交通网-配电网耦合的电动汽车时空分布充电调度方法。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种考虑交通网-配电网耦合的电动汽车时空分布充电调度方法，该方法包括以下步骤：

(1)获取城市道路拓扑结构图，图中包括N_T个交通节点，N_T个交通节点构成交通节点集合Ω_n，交通节点集合Ω_n中包含N_S个充点节点，N_S个充点节点构成充电节点集合Ω_s；获取任意两个相邻交通节点R_i,R_j之间的路段距离dis_ij、及该路段的限速v_ij和最大车流量c_ij；从服务器实时获取任意两个相邻交通节点R_i,R_j之间的路段上的车流量f_ij；

(2)如果电动汽车准备开始行程前往某一目的地，则按照方案一进行行驶路径规划；若电动汽车已抵达目的地并准备在停车场停车充电，则按照方案二进行充电方案规划；

方案一：

步骤(1.1)，如果该电动汽车准备开始行程前往某一目的地，计算电动汽车电池的当前剩余电量所能行驶的最大距离dis^max，由计算得到，其中，q₀和q_min是当前电池电量百分比以及所能允许的最低电池电量百分比；C_bat是电池最大容量；E_c是电动汽车平均每公里耗电量；

步骤(1.2)，计算从出发点到目的地的最短距离，如果步骤(1.1)中所述的电动汽车电池的当前剩余电量所能行驶的最大距离dis^max大于该最短距离，则说明电动汽车在此次行程中不需要进行快速充电即可抵达目的地，则此次行程按照计算得到的最短距离的路径行驶即可；否则，按照步骤1.3重新规划路线。

步骤(1.3)，根据如下约束条件获得最小时间路径和最小费用路径：

q_j≥q_min,(j∈Ω_s)