[发明专利]一种基于划分电动汽车集群系统的电动汽车优化调度方法

说明书

本发明提出了一种基于划分电动汽车集群系统的电动汽车优化调度方法。本发明划分电动汽车集群系统由电动汽车调度系统与多个车载信息终端构成。本发明方法根据结束充电时间设计电动汽车集群的优化方案，保持了电动汽车集群的稳定性，降低整个电动汽车维数，降低了计算复杂度，缩短计算时间，在电动汽车集群中引入动态非合作博弈方法对电动汽车优化调度问题进行分布式算法求解，使得每个电动汽车集群都能快速做出实时最优解。本发明可以有效地消除峰值负荷，显著降低电动汽车集群用电成本，具有重要的理论和实际应用价值。

技术领域

本发明属于电动汽车充电计划优化调度技术领域，特别是涉及一种基于划分电动汽车集群系统的电动汽车优化调度方法。

背景技术

高渗透率的电动汽车对电网而言是不可忽视的一类负荷，由于电动汽车充电行为具有随机性和不确定性，因此，大规模电动汽车无序充电极易对电网带来供电压力，导致“峰上加峰”、电压降落等问题。经合理措施调控电动汽车有序充放电，缓解电动汽车入网压力，达到“削峰填谷”、作为系统旋转备用和调峰备用等积极作用，极大提高了电网安全稳定运行的能力。因此，有必要对如何调控电动汽车充放电行为进行研究，从而采取合理的引导措施，以应对未来电动汽车的大规模发展。

目前主要面临的技术方案有：通过改变电动汽车起始充电的时间来改善负荷曲线，利用线性化方法使电动汽车按一定计划投入充电，在满足用户需求的基础上尽可能的在用电低谷充电，减小负荷峰谷差；构建的多目标优化模型，综合考虑了电网负荷波动与用户成本，以分时电价为背景，采用交叉遗传粒子群算法规划调度。但是电动汽车数量大规模增长，各个电动汽车集群根据实时电价实现最优调度优化调度难度增大。

针对电动汽车日益普及和各电动汽车集合商之间存在独立优化目标冲突的情况，本发明提出了一种划分电动汽车集群的电动汽车优化调度方法，用于动态定价市场下的最优决策。通过调度系统获取电动汽车集群的电动汽车充电计划，进一步调整实时电价，电动汽车集群根据从调度系统处获得的信息根据动态非合作博弈论，利用分布式算法求解到最优电动汽车充电计划，有效的调节供电负荷，降低用户用电成本。

发明内容：

本发明的一种基于划分电动汽车集群系统的电动汽车优化调度方法，电动汽车供电系统通过5G网络、光纤通信等高速通信手段，实时向电动汽车集群发送动态电价，推荐电动汽车集群将充电负荷由高电价期向低电价期转移。同时，电动汽车供电系统接收到所有电动汽车集群的电动汽车充电计划，并考虑该区域常规负荷的预测信息，实时调整动态电价。

收到动态电价后，电动汽车集群会根据自身的优化目标和电动汽车信息，在电动汽车合理充放电的基础上，以最小化用户充电成本为优化目标。根据电动汽车调度系统提供的动态电价，考虑自身利益，电动汽车集群会主动调整电动汽车充电计划，使自身目标函数值最小化。此外，各电动汽车集群之间存在竞争关系，不存在合作关系，因此可以建立非合作博弈模型，利用分布式算法求解最优纳什均衡点，调整充电策略并将更新后的充电策略上传回电动汽车调度系统，直至达到最优平衡。

所述划分电动汽车集群系统由电动汽车调度系统与多个车载信息终端构成；所述电动汽车调度系统与所述多个车载信息终端依次通过无线方式连接；

所述电动汽车供电系统，用于收集所述多个车载信息终端依次无线上传的电动汽车基本信息、电动汽车充电计划，进一步结合历史负荷数据进行负荷曲线预测，依次向所述多个车载信息终端无线传输动态电价；

所述车载信息终端，用于向所述电动汽车供电系统无线上传电动汽车基本信息、电动汽车充电计划，并根据所述电动汽车供电系统无线传输的动态电价调整电动汽车充电计划达到整体最优平衡。

所述电动汽车优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：电动汽车通过车载信息终端将电动汽车基本信息无线传输至电动汽车供电系统，电动汽车供电系统根据电动汽车的充电功率和计划充电量计算电动汽车的结束充电时段，根据电动汽车的充电功率以及结束充电的时间将电动汽车划分为不同的电动汽车集群集合；