[发明专利]一种基于最小化电能质量模型的电动汽车充电站动态定价方法

说明书

本发明涉及一种基于最小化电能质量模型的电动汽车充电站动态定价方法，主要针对区域内存在多个国家电网电动汽车充电站的情况，以充电站历史运营数据为基础，考虑电动汽车充电需求在时间上的变化，加入充电站容量约束，对电动汽车用户充电去向进行可选项建模分析，通过制定合理的服务费价格，达到调控电能质量的效果，使得电动汽车负载接入电网造成的网损和电压偏移影响最小。

技术领域

本发明涉及一种基于最小化电能质量模型的电动汽车充电站动态定价方法， 用于多个电动汽车充电站的服务费价格制定，以影响不同时间段电动汽车用户 对充电站的选择，即电动汽车负载接入配电网的不同状态，达到调控电动汽车 负载造成的电网电能质量。

背景技术

电动汽车数量增长迅速，充电需求也大量增加，充电功率提高迅速。而电动汽车作为大负载若在同一时间段大规模接入电网，将会影响电网的安全稳定运行。因此需要引导电动汽车进行有序充电，通过调节充电站价格，可以引导用户进行不同时间段，不同站点进行充电，通过改变负载状态改变电网潮流，减小电动汽车负载对电网造成的影响。

针对电动汽车与电网交互及其价格设定策略，主要利用凸优化理论、数据负荷预测等方式实现，通过用户的需求响应，制定合理的价格。但目前研究未关注到在同一运营商多个充电站的场景下，如何调整服务费价格来对电动汽车用户对充电站的选择进行干预，从而使电动汽车接入电网造成的电能质量影响最小。

发明内容

本发明主要针对区域内存在多个国家电网电动汽车充电站的情况，以充电站历史运营数据为基础，根据电动汽车用户去往不同充电站充电的综合成本模拟用户的需求响应，通过制定合理的服务费价格，达到调控电能质量的效果，使得电动汽车负载接入电网造成的网损和电压偏移影响最小。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于最小化电能质量模型 的电动汽车充电站动态定价方法，包括以下步骤：

步骤1、根据充电站历史运营数据，获得具有充电需求的电动汽车在区域中的概率分布，随机生成符合特定概率分布的电动汽车充电开始时间cstartT、充电时长cT以及充电电量cSOC。

步骤2、根据电动汽车距离充电站距离、充电电量cSOC以及充电站的服务费定价构成电动汽车用户对于充电站选择的综合成本。建立电动汽车在时间段t 内充电去向的M+2种可选项，M表示充电站集合数量，分别为选择充电网络内的充电站进行充电、离开目前充电网络以及等待下一个时间段再进行充电，其选择意愿可表示为：

其中，下标t均表示在时间段t内，w_ij,t表示电动汽车i到充电站j充电的意愿，w_outi,t表示电动汽车i离开规划定价充电网络去其他充电站进行充电的意愿，w_waiti,t表示电动汽车等待在下一时间段进行充电的意愿。

在规划定价充电网络内，电动汽车选择充电站的意愿与到各个充电站的综合成本成反比：

其中，cost_ij,t表示电动汽车i到充电站j充电的综合成本。w_outi,t与w_waiti,t服从均匀分布，可根据假设设定分布参数。

步骤3、根据步骤2中电动汽车在时间段t内充电去向的M+2种可选项，选择意愿最大的可选项去充电：

其中，N表示电动汽车集合，M表示充电站集合，S_i,t表示电动汽车i选择的可选项编号，S_i,c,t为由S_i,t转化而来的二进制形式，T_i,t表示选择可选项时的最大意愿值大小。