[发明专利]计及电动汽车的家庭用户电能供需平衡优化方法及系统

权利要求书

1.计及电动汽车的家庭用户电能供需平衡优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，含风、光、储和电动汽车的家庭用户负荷建模；

步骤2，以步骤1获得的含风、光、储和电动汽车的家庭用户负荷模型，构建家庭用户-家庭用户交互电价联盟合作博弈模型；

步骤3，以步骤2获得的家庭用户-家庭用户交易电价联盟合作博弈模型，构建计及稳定性和高效性的联盟收益分配模型，其中，使用博弈核描述当前联盟结构下所有稳定分配的集合，使得总联盟内的家庭用户能够获得不少于他自身所能获得的收益分配，并构建剩余模型，用于表征分配结果优劣程度；

步骤4，基于博弈核及剩余模型，构建家庭用户电能供需平衡优化目标函数，并求解获得在各时段联盟内用户的购电电价、售电电价、收益分配和剩余的最优解。

2.如权利要求1所述的计及电动汽车的家庭用户电能供需平衡优化方法，其特征在于：

步骤1具体包括：

步骤1.1，构建储能运行特性模型，

步骤1.2，构建电动汽车充放电行为模型，

步骤1.3，构建家庭用户负荷模型，含家庭分布式风力发电、光伏发电、储能单元和EV的第n个家庭用户在t时刻的净负荷功率为，用户基本负荷、风力和光伏发电功率、ES以及EV充放电功率之和，如下公式表示，

式中：

l_n,t表示第n个家庭用户在t时刻的净负荷功率，

PV_n,t表示第n个家庭用户在t时刻的光伏发电功率，

Wind_n,t表示第n个家庭用户在t时刻的风力发电功率，

load_n,t表示第n个家庭用户在t时刻的用户基本负荷，

表示第n个家庭用户的ES在t时刻的充电功率，表示第n个家庭用户的ES在t时刻的放电功率，

表示第n个家庭用户的EV在t时刻的充电功率，表示第n个家庭用户的EV在t时刻的放电功率。

所有家庭用户分别组成的购电型和售电型用户集合以如下公式表示，

式中：

表示售电型用户集合，表示购电型用户集合，

表示所有家庭用户组成的总集合。

3.如权利要求1或2所述的计及电动汽车的家庭用户电能供需平衡优化方法，其特征在于：

步骤2.1，基于电能交互计算联盟电能成本和联盟收益，构建联盟与电力公司交互的特征函数；

步骤2.2，基于供需比改进联盟内部用户之间的交互电价模型。

4.如权利要求3所述的计及电动汽车的家庭用户电能供需平衡优化方法，其特征在于：

步骤2.1具体包括：

步骤2.1.1，以步骤1获得的家庭用户净功率，构建家庭用户与电力公司的交互模型，对于任意子联盟定义子联盟S内的家庭用户电能供需不平衡时，与电力公司交互产生的电能总成本为TC(S)，以如下公式表示，

式中：

T表示交易日之内包含的时段数量，

表示联盟与电力公司交易的购电价格，表示联盟与电力公司交易的售电价格，且满足条件，

[·]^-表示max{·,0}，[·]⁺表示min{·,0}；

步骤2.1.2，以步骤2.1.1中构建的交互模型取值最小化作为优化目标，构建优化模型，以如下公式表示，

式中：

C(S)表示联盟电能成本，

s^c表示ES的充电功率，s^d表示ES的放电功率，

P^ch表示EV的充电功率，P^dis表示EV的放电功率；

步骤2.1.3，以步骤2.1.2构建的优化模型，构建联盟与电力公司交互的特征函数，以如下公式表示，

式中：

v(S)表示联盟分配给参与电能交易的各家庭用户收益之和，称其为“联盟收益”，

∑_n∈SC({n})表示联盟S内各家庭用户独立优化运行其ES和EV并与电力公司交易产生的电能成本之和。