考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电方法与流程

本发明涉及充电站，特别涉及一种考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电方法。

背景技术：

1、随着电动汽车的保有量持续提升，充电基础设施要满足超过电动汽车的充电需求。同时，由于受到目前电池容量和续航里程的限制，电动汽车在城市内的行驶是主要的应用场景。因此，针对不同电动汽车用户的不同需求，在城市内针对多类型充电站的有序充电策略进行合理规划具有迫切的需求和重要现实意义。

2、针对电动汽车充电设施的规划问题，目前已有国内外学者对此进行了相关的研究。文献[1]计算了充电负荷的时空分布，并利用充电距离来衡量充电站对用户的影响；文献[2]提出了一种基于出租车随机概率行为特性和道路行程时间可靠性的充电站多目标规划方法；文献[3]从日内优化调度的角度讨论了多种充电模式对充电站优化运行的影响；文献[4]分析了电动汽车的交通特性，介绍了负荷预测、充电设施规划和控制策略研究中对交通特性的考虑方法。

3、以上文献均提出了电动汽车充电设施的规划策略，但未考虑不同充电站的不同运行特性，未能结合各自特点有效规划充电设施。对此，本发明提出的方法能在保证配电网正常运行的情况下最大程度的平衡网损，满足电动汽车充电的有效性与可持续性。

4、参考文献/著作：

5、于擎，李菁华，赵前扶，等.基于权重自适应调整的混沌量子粒子群算法的城市电动汽车充电站优化布局[j].电测与仪表，2017，54(13):110-114，119.

6、刘洪，李荣，葛少云，等.考虑出租车随机行为特性及路网行程时间可靠性的充电站多目标规划[j].电网技术，2016，40(2)：433-441.

7、王一峰.多目标优化算法在电力系统中的应用研究[d].大连理工大学，2019.

8、梅杰，高赐威.交通特性在电动汽车并网研究中的考虑[j].电网技术，2015，39(12)：3549-3555.

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电方法，以至少解决相关技术中电动汽车充电设施规划不清楚的技术问题。

2、根据本发明实施例的一方面，提供了一种考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电方法，包括：

3、确定电动汽车的充电特性；

4、根据电动汽车用户的充电行为和行驶特点，根据充电站的充电特性对充电站进行分类；

5、结合所述电动汽车的充电特性和充电站的分类结果，建立考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电模型；

6、对所述多类型充电站有序充电模型进行求解，得到考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电模型的决策结果，所述决策结果能够保证配电网正常运行的情况下最大程度的平衡网损，满足电动汽车充电的有效性与可持续性。

7、可选地，所述电动汽车的充电特性包括：电动汽车到达时间、离开时间、到达时初始soc及离开时目标soc，所述电动汽车的充电特性的数学模型为：

8、

9、

10、

11、

12、式中：tarv,i为工作日第i辆电动汽车的到达时间；ftg表示截断高斯分布的概率密度函数；μarv为到达时间均值；σarv为到达时间标准差；和分别为电动汽车到达时间取值的下限和上限；nev为电动汽车集合；tdep,i为工作日第i辆电动汽车的离开时间；μdep为离开时间均值；σdep为离开时间标准差；和分别为电动汽车离开时间取值的下限和上限；socint,i为工作日第i辆电动汽车的初始soc；μint为电动汽车的初始soc均值；σint为初始soc标准差；和分别为电动汽车初始soc取值的下限和上限；soctar,i为第i辆电动汽车的目标soc；μtar为电动汽车的目标soc均值；σtar为目标soc标准差；和分别为电动汽车目标soc取值的下限和上限。

13、可选地，根据充电站的充电特性对充电站分为三类：

14、私人充电站，所述私人充电站主要建设于居民区停车处，用于服务的电动汽车主要为私人车辆；

15、公共充电站，所述公共充电站主要建设于居民区停车处、工作场所停车处以及商业区停车处，用于服务于私人车辆、出租车辆以及公务车辆；

16、快速充电站，是快速充电站主要建设于道路沿线处，可服务于私人车辆、出租车辆以及公务车辆。

17、可选地，所述多类型充电站有序充电模型以配电网网损最小化为目标，考虑电动汽车约束和配电网运行约束，所述多类型充电站有序充电模型的目标函数为：

18、

19、式中：t为所有时段构成的集合；为系统在时间段t的网络有功损耗；sbase为系统的基准功率。

20、可选地，所述电动汽车约束包括电动汽车的充电特性约束和多类型充电站的有序充电约束，电动汽车的充电特性约束根据电动汽车的充电特性设定，多类型充电站的有序充电预设包括：电动汽车充电功率约束、soc连续性约束、soc上下限约束、电动汽车充电需求约束。

21、可选地，所述配电网运行约束包括潮流约束和安全约束。

22、可选地，决策结果包括各时段下不同类型电动汽车的充电功率。

23、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电装置，包括：

24、充电特性确定模块，用于确定电动汽车的充电特性；

25、充电站分类模块，用于根据电动汽车用户的充电行为和行驶特点，根据充电站的充电特性对充电站进行分类；

26、多类型充电站有序充电模型构建模块，用于结合所述电动汽车的充电特性和充电站的分类结果，建立考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电模型；

27、决策模块，用于对所述多类型充电站有序充电模型进行求解，得到考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电模型的决策结果，所述决策结果能够保证配电网正常运行的情况下最大程度的平衡网损，满足电动汽车充电的有效性与可持续性。

28、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电方法。

29、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电方法。

30、与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

31、本发明实施例中，考虑城市中分布着不同类型的充电站，根据电动汽车用户的充电特性，不同充电站承担着不同的职责功能，用以满足不同类型电动汽车用户的充电需求。根据建设场所不同，充电站主要分为私人充电站、公共充电站、快速充电站三类。基于电动汽车充电特性，结合各类充电站的运行特点，可提出有效的充电站有序充电规划策略的考虑配电网优化运行需求的多类型充电站有序充电模型，实现配电网负荷量占比多时少充电，占比少时多充电，实现多类型充电站的合理运用，在保证配电网正常运行的情况下最大程度的平衡网损，满足电动汽车充电的有效性与可持续性。