PHEV充电站需求侧能量管理方法及计算机存储介质技术

本发明专利技术提供一种PHEV充电站需求侧能量管理方法及计算机存储介质，其中，方法包括：根据电能供应侧机组的类型计算PHEV充电站的总成本；根据电能需求侧充电负荷的特征计算所述PHEV充电站的毛利润；根据所述总成本和所述毛利润获得所述PHEV充电站的净利润。本申请考虑了电能供应侧与电能需求侧的共同优化，有利于PHEV充电站实现更高的收益和更低的成本。

PHEV side charging station demand side energy management method and computer storage medium

The invention provides a PHEV charging station demand side energy management method and a computer storage medium, wherein the method includes: calculating the total cost of the PHEV charging station according to the type of the unit on the power supply side; calculating the gross profit of the PHEV charging station according to the characteristics of the charging load on the power demand side; and calculating the gross profit of the PHEV charging station according to the total cost and the gross profit. Profits earn the net profit of the PHEV charging station. This application considers the co-optimization of the power supply side and the power demand side, which is conducive to achieving higher benefits and lower costs for the PHEV charging station.

【技术实现步骤摘要】
PHEV充电站需求侧能量管理方法及计算机存储介质
本专利技术涉及电动汽车充电站管理领域，尤其涉及插电式混合动力电动汽车(PHEV)充电站管理方法，具体来说就是一种PHEV充电站需求侧能量管理方法及计算机存储介质。
技术介绍
插电式混合动力电动汽车(即插电进行充电的混合动力汽车)具有低油耗和少污染的优点，在工业和学术领域都引起了极大的关注。根据美国能源信息管理局的报告，PHEV可以减少50％～70％的燃料消耗量及二氧化碳排放量，极大地降低人类活动对环境的污染。因此，近几年来，在各国政府的大力推动下，PHEV的购买和使用量急剧增加。根据美国电力研究所(ElectricPowerResearchInstitute，EPRI)的统计结果，在2015年PHEV已经占据美国车辆总数的62％。与其同时，日益增加的PHEV需要在多个地点(例如社区、购物中心和高新产业园等)投资建设PHEV充电站。在对PHEV充电站进行能量管理时可以将其看作微网。在能量供给侧方面，PHEV充电站内部包括分布式可再生电源、传统的汽油发电机组。能量需求侧方面，PHEV充电负荷可分为两类，一类是充电行为受电费价格影响的商业PHEV充电用户；另一类是因签订中长期充电合约而确定充电总成本的合同PHEV车队，签订中长期充电合约的合同PHEV车队的充电总量已经确定，可以由PHEV充电站集中进行时间尺度的优化分配。针对商业PHEV充电用户，许多对PHEV充电站进行研究的研究者，也提出了一些优化方案，例如，X.Wang和R.Karki提出了混合动力系统可靠性评估的混合分析和蒙特卡洛仿真方法(ExploitingPHEVtoAugmentPowerSystemReliability，IEEETransactionsonSmartGrid，vol.8，pp.2100-2108,2017)；A.Kulvanitchaiyanunt和V.C.P.Chen等人提出建立一种基于电力市场价格的收益最大化的有限层随机规划模型(ALinearProgramforSystem-LevelControlofRegionalPHEVChargingStations,"IEEETransactionsonIndustryApplications，vol.52，pp.2046-2052，2016)；Y.Kim、J.Kwak和S.Chong提出了不同车型的利润优化方案，同时考虑了在运营目标中减少PHEV消费者的等待时间(DynamicPricing，Scheduling，andEnergyManagementforProfitMaximizationinPHEVChargingStations，IEEETransactionsonVehicularTechnology，vol.66，pp.1011-1026,2017)。但是上述现有技术中，充电站运营商并没有进行充电能量供给侧的能源管理。为此，许多研究者试图对充电能量供给侧的中长期规划进行了研究，例如，J.Reneses、E.Centeno和J.Barquin分析了电力市场中期计划与短期运行的关系(Coordinationbetweenmedium-termgenerationplanningandshort-termoperationinelectricitymarkets，IEEETransactionsonPowerSystems,vol.21,pp.43-52,2006)；J.Xu和P.B.Luh等人提出了一个投资组合优化模型，在管理IT风险的同时，最大限度地提高负载服务实体的利润(PowerPortfolioOptimizationinDeregulatedElectricityMarketsWithRiskManagement，IEEETransactionsonPowerSystems，vol.21，pp.1653-1662，2006)；M.Carrion、J.M.Arroyo和A.J.Conejo提出了一种优化零售商中期决策组合的双层优化模型(ABilevelStochasticProgrammingApproachforRetailerFuturesMarketTrading,"IEEETransactionsonPowerSystems,vol.24,pp.1446-1456,2009)。然而，这些所属领域技术人员没有考虑到PHEV充电站的充电负荷的特性。因此，本领域技术人员亟需研发一种针对PHEV充电站的能量管理优化方法，利于PHEV充电站实现更高的收益和更低的成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种PHEV充电站需求侧能量管理方法及计算机存储介质，解决了现有PHEV充电站能量管理中没有同时考虑能量供应侧和能量需求侧负荷特征，不利于PHEV充电站获得更高收益的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的具体实施方式提供一种PHEV充电站需求侧能量管理方法，包括：根据电能供应侧机组的类型计算PHEV充电站的总成本；根据电能需求侧充电负荷的特征计算所述PHEV充电站的毛利润；根据所述总成本和所述毛利润获得所述PHEV充电站的净利润。本专利技术的具体实施方式还提供一种包含计算机执行指令的计算机存储介质，所述计算机执行指令经由数据处理设备处理时，该数据处理设备执行PHEV充电站需求侧能量管理方法。根据本专利技术的上述具体实施方式可知，PHEV充电站需求侧能量管理方法及计算机存储介质至少具有以下有益效果：在PHEV充电站能量供应侧，考虑了分布式可再生电源、传统的汽油发电机组的机组组合和经济调度问题；在PHEV充电站能量需求侧，考虑了两种充电负荷，一种是价格响应的商业PHEV用户，另一种是需要进行能量分配的合同PHEV车队。因此，PHEV在进行能量管理时，考虑了电能供应侧(能量供应侧)与电能需求侧(能量供应侧)的共同优化。而且在这一优化过程中，还考虑了可再生机组出力的不确定因素，有利于PHEV充电站实现更高的收益和更低的成本。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附附图是本专利技术的说明书的一部分，其绘示了本专利技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种PHEV充电站需求侧能量管理方法的流程图。图2为本专利技术具体实施方式提供的一种PHEV充电站考虑随机规划方案的能量传输框架。图3为本专利技术具体实施方式提供的一种三台传统燃油机组的机组组合调度图。图4为本专利技术具体实施方式提供的一种基于拉丁超立方采样(LHS)生成的五个风电出力场景。图5为本专利技术具体实施方式提供的一种考虑价格响应和不考虑价格响应的商业PHEV负荷对比图。图6为本专利技术具体实施方式提供的一种三种不同价格弹性系数的商业PHEV负荷充电图。图7为本专利技术具体实施方式提供的一种合同PHEV车队负荷的功率分配图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本专利技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PHEV充电站需求侧能量管理方法，其特征在于，该方法包括：根据电能供应侧机组的类型计算PHEV充电站的总成本；根据电能需求侧充电负荷的特征计算所述PHEV充电站的毛利润；根据所述总成本和所述毛利润获得所述PHEV充电站的净利润。

【技术特征摘要】
1.一种PHEV充电站需求侧能量管理方法，其特征在于，该方法包括：根据电能供应侧机组的类型计算PHEV充电站的总成本；根据电能需求侧充电负荷的特征计算所述PHEV充电站的毛利润；根据所述总成本和所述毛利润获得所述PHEV充电站的净利润。2.如权利要求1所述的PHEV充电站需求侧能量管理方法，其特征在于，所述类型包括传统燃油机组和分布式可再生机组，根据电能供应侧机组的类型计算PHEV充电站的总成本的步骤，具体包括：根据所述传统燃油机组的发电边际成本计算PHEV充电站的总成本，其中，所述传统燃油机组的发电边际成本包括开机成本、关机成本、空载成本和运行成本。3.如权利要求2所述的PHEV充电站需求侧能量管理方法，其特征在于，所述总成本CGen,s的计算公式具体为：其中，T为运行时间集合；t为时间；I为传统燃油发电机组的机组集合；i为传统燃油发电机组；SUi为传统燃油发电机组i的开机成本；SDi为传统燃油发电机组i的停机成本；ui,t为传统燃油机组i的开机指示二进制变量；vi,t为传统燃油机组i的关机指示二进制变量；oi,t为传统燃油机组i的运行指示二进制变量；Oi为传统燃油发电机组i的空载运行成本；Ci(pi,t)为传统燃油发电机组i的运行成本函数，Ci(Pi,t)＝aiPi,t+bi(pi,t)2，其中，ai和bi是常数，Pi,t是传统燃油机组i的出力功率决策。4.如权利要求2所述的PHEV充电站需求侧能量管理方法，其特征在于，所述特征包括商业PHEV负荷和合同PHEV车队负荷，根据电能需求侧充电负荷的特征计算所述PHEV充电站的毛利润的步骤，具体包括：根据所述商业PHEV负荷的充电电价和所述合同PHEV车队负荷的充电时间段计算所述PHEV充电站的毛利润。5.如权利要求4所述的PHEV充电站需求侧能量管理方法，其特征在于，所述毛利润RChar,s的具体计算公式为：其中，T为运行时间集合；t为时间；M为商业PHEV负荷中，根据价格弹性系数的不同而区分的三种负荷，其中，第一种负...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁肇豪，卢莹，张粒子，张富强，栗楠，冯君淑，徐志成，黄一超，费斐，
申请(专利权)人：华北电力大学，国网能源研究院有限公司，国网上海市电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11