[发明专利]一种含有换电站的微电网优化运行方法

权利要求书

1.一种含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

基于电动车辆的出行链，分析使用充换电站车辆的行为序列以及充换电需求，建立充换电需求模型；

依据行为数据集建立电池充电规则矩阵与车辆换电需求矩阵，进行车辆与电池的匹配决策；

建立换电站经济最优上层模型；以及

考虑换电站运营负荷波动会对所在微网产生冲击，建立以负荷波动方差最小为目标的下层模型。

2.根据权利要求1所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述建立电动车辆出行链模型公式为：其中，TC_t为电动车辆t的出行链；为电动车辆t在第i次出行链中的发车地点；为电动车辆t在第i次出行链中的发车时刻；ΔM_t,i为电动车辆t在第i次出行链中的行驶里程；ΔT_t,i为电动车辆t在第i次出行链中的行驶时长；为电动车辆t在第i次出行链中的到站地点；为电动车辆t在第i次出行链中的到站时刻；为电动车辆t在第i次出行链结束后的停车时长。

3.根据权利要求2所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述电动车辆的SOC公式为：

其中：SOC_r,t为电动车辆r在第t时返回换电站时的SOC(％)；SOC_r,0为电动车辆r在模拟过程初始时给定的SOC初值；S_r为电动车辆r的标称里程；D_r,t为电动车辆r在第t时段内的行驶距离；ΔSOC_r,t为电动车辆r在第t时的SOC增量，若第t时段内未充、换电，则为0；η_r,t为电动车辆r在第t时的电池容量衰减系数，可简化为0。

4.根据权利要求3所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，根据所述SOC状态转化函数可以得到电动车辆r在第t时返回充电点时的SOC，并结合下一时间段出行距离预期，可定义电池组与车辆充换电需求的判据为：

其中，D_r,t+1为电动车辆r在t+1时的预期出行距离；l_r,t+1为电动车辆r考虑是否要充、换电时所预留的里程裕量。

5.根据权利要求4所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述换电需求的流程为：

初始化给定电动车辆发车序列表、行驶能耗、起始SOC信息；

模拟一轮发车，对发出的车辆以及装备电池依次从1至n_et编号，而剩余的备用电池按顺序从n_et+1至n_bp编号；

依据发车时刻表模拟出行链，根据行驶距离和路况条件，计算出每辆电动车辆回站时所载电池的SOC；

依次判定电池组是否需要充电以及车辆是否需要充电的需求，若电池组SOC满足充电需求，则将电池组卸下，并加入备用电池组序列末端排队充电，同时记录下该电池组当前SOC信息；

将备用电池组序列靠前的已满电电池装入电动车辆，其中备用电池组序列前后顺序按下标升序排列，下标最小者处于最前端，优先充电，随后该车辆则加入发车序列等待下一轮发车；

统计被换下电池组的SOC和时刻信息，结合充电电池数量和功率的调度以及后续充换电需求的匹配策略，便能得到充换电站日功率变化曲线。

6.根据权利要求1所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述依据行为数据集建立电池充电规则矩阵与车辆换电需求矩阵，进行匹配决策的步骤具体包括：建立充电需求与换电需求匹配指标，采用优劣解距离法排序法对二者进行匹配，得到充换电匹配方案，选取最优电池组与相应编号车辆进行充换电操作。

7.根据权利要求1所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述上层模型的公式为：其中：为购电成本，为电池储能的配置成本，为参与辅助服务卖电收入，为碳市场收入。

8.根据权利要求1所述的含有换电站的微电网优化运行方法，其特征在于，所述下层模型的公式为：其中：P_equ,t为调度周期内电站的实时等效负荷功率。