一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法与流程

本发明涉及充电桩规划，具体是一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法。

背景技术：

1、随着电动汽车的异军突起，其数量不断增加。电动汽车充电换电行为不仅会给电力网络安全和电能质量带来一定的影响，同时由于电动汽车数量多，当其在负荷高峰期进行充电时，会继续加峰高峰负荷，增大负荷峰谷差。电动汽车的无序充放电，也影响电网的负荷预测和调控。当前很多省市地区出台了需求响应的政策，为电动汽车充电桩参与需求响应提供了市场。

2、停车场配置充电桩，为电动汽车提供充电和停车服务，在可以参与需求响应的情况下，如何对电动汽车充电桩和车位进行优化配置，是停车场面临的一个优化规划问题。合理的规划将为停车场获得更大收益提供支撑。但目前停车场的年收益是不确定的，充电桩参与需求响应的收益也是不确定的，为此，现提供一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：确定停车场的面积以及所在区域，并设置对应的停车场年收益；

4、步骤s2：根据停车场的停车位类型，计算停车位所需要的面积；

5、步骤s3：根据停车场停车位类型，计算停车场所需要的总投资；

6、步骤s4：获取停车场的模糊年收益；

7、步骤s5：建立停车场的目标优化模糊规划模型；

8、步骤s6：通过遗传算法对目标优化函数进行求解，通过遗传算法给出最优解和多个次优解；

9、步骤s7：获得最优解和多个次优解的模糊收益率，并进行排序。

10、进一步的，所述停车场年收益包括普通停车位年收益、充电汽车停车位年收益以及参与需求响应年收益，且所述停车场年收益包括普通停车位年收益、充电汽车停车位年收益以及参与需求响应年收益均用正规三角模糊数进行表示；

11、将普通停车位收益记为将充电汽车停车位年收益记为将参与需求响应年收益记为

12、进一步的，设置一个停车位所需要占用的面积为sc，一个充电桩所需要占用的面积为ss，且一个充电桩配置两把充电枪以及一个充电桩关联两个停车位，与充电桩关联的停车位即为充电汽车停车位，未与充电桩关联的停车位则为普通停车位；

13、停车场还设置有为充电桩供电的变压器，每个变压器所需要占用的面积为sst，且一个变压器关联ns个充电桩；

14、则根据充电桩的数量获得停车场所需要设置的变压器的数量，记为nst；

15、其中，

16、其中m为停车场所需要设置的充电桩的数量；

17、则将停车场内普通停车位的数量记为n；

18、其中

19、其中sall为停车场总面积。

20、进一步的，将停车场所需要的总投资记为ct；

21、其中ct＝ct1+ct2+ct2+ct4；

22、其中ct1为停车场内所有充电汽车停车位所需要的总投资，ct2＝2mcs，cs为每个充电汽车停车位所需要的投资；

23、ct3为停车场内所有充电桩所需要的总投资，ct3＝mcz，cz为每个充电桩所需要的投资；

24、ct4为停车场内所有变压器所需要的总投资，ct4＝nstcst，cst为每个充电桩所需要的投资。

25、进一步的，将停车场的模糊年收益记为

26、其中

27、其中为所有普通停车位的年总收益，则

28、为停车场所有充电汽车停车位的年总收益，

29、为停车场参与需求响应的年总收益，

30、进一步的，所述目标优化模糊规划模型包括第一目标优化函数和第二目标优化函数；

31、其中第一目标优化函数以停车场收益率最大为目标，第二目标优化函数以客户停车舒适度最大为目标；

32、所述第一目标优化函数为：

33、

34、fg(m，ss，sc)为每个充电桩占地面积为ss，每个普通停车位占地面积为sc时，建设m个充电桩，其余面积建设最大数量充电桩的投资收益率；

35、所述第二目标优化函数为

36、maxfs(ss，sc)＝min(ρs，ρc)；

37、其中为maxfs(ss，sc)单个充电桩占地面积为ss，单个普通停车位占地面积为sc时的客户停车舒适度；ρs为电动汽车客户停车舒适度，ρc为非电动汽车客户停车舒适度。

38、进一步的，电动汽车客户停车舒适度

39、其中ssmin为单个充电桩最小的占地面积，ssmax为单个充电桩达到该面积及以上时，客户非常满意；

40、非电动汽车客户停车舒适度

41、其中scmin为单个普通停车位最小的占地面积，scmax为单个普通停车位达到该面积及以上时，客户非常满意。

42、进一步的；通过遗传算法给出最优解和多个次优解的过程包括：

43、已知停车场充电桩数量为整数值，其最小值为0，最大值为

44、单位普通车位占地面积sc为实数值，取值范围为scmin≤sc≤sall，其中为单位普通车位占地最小面积；

45、单位充电桩连同停车位的占地面积为实数值，取值范围为scmin≤sc≤sall-st；

46、计算每条染色体的适应度函数，其中适应度取值为满意度μ；

47、通过遗传算法随机产生初始染色体群，交叉，变异，迭代等操作，得到最优解和多个次优解。

48、进一步的，获得最优解和多个次优解的模糊收益率的过程包括：

49、设置两个正规三角模糊数

50、其中则的满意度定义为

51、其中：为两个正规三角模糊数的交点，如果两个模糊数没有交点，则记α*＝0；

52、当时，则表示a＜b；

53、当时，则表示a＝b；

54、逐一比较，完成最优解和多个次优解的模糊收益率的排序。

55、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

56、本发明从停车场参与需求响应获取收益出发，考虑参与需求响应的停车场充电桩模糊化规划方法，从而可为停车场参与需求响应的规划提供支撑，可为提高新能源接纳能力、满足用能需求、促进供能质量提供解决方案。

技术特征：

1.一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，所述停车场年收益包括普通停车位年收益、充电汽车停车位年收益以及参与需求响应年收益，且所述停车场年收益包括普通停车位年收益、充电汽车停车位年收益以及参与需求响应年收益均用正规三角模糊数进行表示；

3.根据权利要求2所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，设置一个停车位所需要占用的面积为sc，一个充电桩所需要占用的面积为ss，且一个充电桩配置两把充电枪以及一个充电桩关联两个停车位，与充电桩关联的停车位即为充电汽车停车位，未与充电桩关联的停车位则为普通停车位；

4.根据权利要求3所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，将停车场所需要的总投资记为ct；

5.根据权利要求4所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，将停车场的模糊年收益记为

6.根据权利要求5所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，所述目标优化模糊规划模型包括第一目标优化函数和第二目标优化函数；

7.根据权利要求6所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，电动汽车客户停车舒适度

8.根据权利要求7所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于；通过遗传算法给出最优解和多个次优解的过程包括：

9.根据权利要求8所述的一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，其特征在于，获得最优解和多个次优解的模糊收益率的过程包括：

技术总结
本发明公开了一种考虑参与需求响应的停车场充电桩优化规划方法，涉及充电桩规划技术领域，包括：确定停车场的面积以及所在区域，并设置对应的停车场年收益；根据停车场的停车位类型，计算停车位所需要的面积以及停车场所需要的总投资；获取停车场的模糊年收益；建立停车场的目标优化模糊规划模型；通过遗传算法对目标优化函数进行求解，通过遗传算法给出最优解和多个次优解；获得最优解和多个次优解的模糊收益率，并进行排序本发明从停车场参与需求响应获取收益出发，考虑参与需求响应的停车场充电桩模糊化规划方法，从而可为停车场参与需求响应的规划提供支撑，可为提高新能源接纳能力、满足用能需求、促进供能质量提供解决方案。

技术研发人员：宋永利,刘红修,刘灿,刘飞,查鸣轩
受保护的技术使用者：南京城投智能停车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13