[发明专利]一种基于虚拟实时电价的电动汽车有序充电控制方法

说明书

本发明的一种基于虚拟实时电价的电动汽车有序充电控制方法，首先根据电动汽车用户行驶行为及充电特性，使用蒙特卡罗随机抽样模拟电动汽车无序充电需求；然后构建电动汽车充电的电力激励积分机制，使电动汽车用户自动调整充电需求，以期获得正的电力积分或奖励积分，由于每个时刻获得的电力积分与虚拟实时电价相关联，进而实时调整电动汽车充电电价；最后通过建立电动汽车用户总充电费用最低为目标的优化模型，保证了用户的经济性，确保了电网的稳定性与安全，有效降低了无序充电对电网的影响，实现电动汽车的有序充电控制。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，涉及一种基于虚拟实时电价的电动汽车有序充电控制方法。

背景技术

电动汽车的能源来源是电力，相比燃油汽车的高污染、高能耗，电动汽车具有噪音低能效高，无污染排放物等特点，还在节能、环保和清洁等方面有明显的优势。它的大规模应用能有效缓解能源紧缺和大气环境污染，因此得到了迅速的发展。但电动汽车充电地点和充电时间具有一定的分散性及随机性，如若缺少管理，势必会对电网的安全与稳定运行带来挑战，影响电网运行的经济性，因此需要对电动汽车充电行为进行有序控制。

由于我国电价体系的不灵活性，缺乏长期、稳定和可靠的经济激励来源，这影响了用户方面需求响应的潜力。电价和激励机制两者相辅相成，相互促进，是实施需求响应机制的两个关键因素，因此可将电力激励积分与电价结合提出虚拟实时电价方案。中国电力市场上不存在实时电价方案，用户所面临的价格主要是分时电价，分时电价可以大致反映负荷随时间的变化情况，但只能反映一段时间内负荷的统计规律，而不能精确反映每天各时刻负荷的变化，远远不能达到需求响应的预期目标。虚拟实时电价可以实时调整用户的用电行为，帮助他们以最佳方式管理用电，确保电网的可持续性和安全性，同时也方便生产者提供可靠的电力。随着智能电网环境下智能计量系统和通信系统的不断发展，对电动汽车充电负荷实施实时电价已成为未来的趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于虚拟实时电价的电动汽车有序充电控制方法，通过建立虚拟实时电价模型，实时调整电动汽车的用电行为，提高电网运行的稳定性，通过建立具有目标函数及约束条件的优化模型，进一步提高电动汽车充电的经济性问题，减弱了大规模电动汽车无序充电给电网带来的冲击。

本发明提供一种基于虚拟实时电价的电动汽车有序充电控制方法，包括如下步骤：

步骤1：建立电动汽车无序充电负荷模型，获取充电起始时刻和充电所需时长，得到每辆电动汽车的充电时段，进而模拟出电动汽车的原始负荷需求；

步骤2：综合电动汽车的原始负荷需求和优化后的负荷需求，建立涉及激励的电力积分模型，建立基于分时电价和电力积分的虚拟实时电价模型；

步骤3：根据虚拟实时电价模型，建立电动汽车充电的优化控制模型；

步骤4：运用教学优化算法对优化控制模型进行求解，获得电动汽车的有序充电负荷曲线、虚拟实时电价曲线，进而得出电动汽车最优有序充电方案；

步骤5：将所有的电动汽车的充电负荷曲线叠加起来，得出总的电动汽车有序充电负荷。

在本发明的基于虚拟实时电价的电动汽车有序充电控制方法中，所述步骤1具体为：

步骤1.1：设电动汽车充电功率为恒定功率，电动汽车用户日行驶里程S分布满足对数正态分布，即其中μ_s、σ_s分别为均值和方差，其概率密度函数为：

其中，E_x、D_x为行驶里程的期望和方差；

步骤1.2：设电动汽车用户最后一次行程结束时刻T₀满足正态分布，即其概率密度函数为：