[发明专利]电动汽车参与电网调频/调压的动态路径规划方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车参与电网调频/调压的动态路径规划方法，包括建立电力‑交通网络融合的实时信息映射模型、按地域进行划分并下发该区域内的电动汽车；电动汽车针对每一个充电桩规划行驶路径；电动汽车计算各个充电桩的调频/调压增益和行驶代价并确定最终的目标充电桩及对应的最优路径。本发明方法使得电动汽车能够融合交通路网与电网信息智能决策充放电调频/调压服务节点，为电网公司提供调节不同节点电价便能改变充电负荷的工具，方案可靠性高、实用性好且科学合理。

技术领域

本发明属于路径规划领域，具体涉及一种电动汽车参与电网调频/调压的动态路径规划方法。

背景技术

电动汽车同时具有电力和交通双重属性。在配电网，电动汽车作为一种时间上和空间上完全随机的大型负荷，给电网的管理、调度与控制带来了新的问题和挑战，并正在影响着未来电网的规划和发展。在交通网，电动汽车作为新型的交通工具，具有与传统汽车不同及其鲜明的数字化、智能化的特点。智能化的电动汽车具有一定的本地计算能力，可以根据自身电量状态，结合分析路网交通状态，进而规划最省电的行驶路径。

实际上，具有数据本地分析能力的电动汽车除了可以分析路网交通状态以外，一旦其融合了电网数据，由于汽车具有移动的属性，还可以根据电网线路节点的电压、频率等状态信息，选择合适的电网负荷节点接入电网进行充放电调频/调压服务。

但是，目前对于电动汽车的路径规划，一般都仅仅考虑效益问题，如能量最大化、效益最大化等。目前并无关于电动汽车接入电网进行调频/调压的路径规划问题的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、实用性好且科学合理的电动汽车参与电网调频/调压的动态路径规划方法。

本发明提供的这种电动汽车参与电网调频/调压的动态路径规划方法，包括如下步骤：

S1.建立电力-交通网络融合的实时信息映射模型；

S2.将步骤S1建立的电力-交通网络融合的实时信息映射模型按地域进行划分；

S3.将步骤S2得到的各个地域的电力-交通网络融合的实时信息映射模型下发给该区域内的电动汽车；

S4.电动汽车根据接收的模型，结合自身位置，遍历范围内所有的充电桩，并针对每一个充电桩规划行驶路径；

S5.电动汽车根据步骤S4得到的每一个充电桩规划行驶路径，结合自身位置和当前状态，计算各个充电桩的调频/调压增益和行驶代价，从而确定最终的目标充电桩及对应的最优路径。

步骤S1所述的建立电力-交通网络融合的实时信息映射模型，具体包括交通层、通信层和电力层；交通层主要包含路网信息和道路实时信息；通信层包括数据传输网络和数据中心，数据中心用于耦合分析交通层和电力层的数据，建立基于地理位置的信息映射模型，并通过数据传输网络进行传输；电力层则包括电网信息和充电桩位置，电网信息包含电力网络拓扑及配电变压器、馈线地理位置信息，充电桩位置对应电网负荷节点位置，电动汽车通过充电/放电桩向电网提供调频/调压服务。

步骤S1所述的建立电力-交通网络融合的实时信息映射模型，具体为采用如下步骤建立实时信息映射模型：

A.采用如下公式建立电网的状态描述：

G_E＝[EM(V),EM(θ),EM(f),C(EP)]

式中G_E为电网的状态描述；EM(V)为电网节点母线电压集合；EM(θ)为电网母线电压电压相角集合；EM(f)为电网的节点母线电压频率集合；C(EP)为充电桩对应电网中的位置集合；

B.采用如下公式建立交通网的状态描述：

G_T＝[T(N),T(L),T(LB),C(TP)]