考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法技术

一种考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法：根据输入的数据初始化电动汽车所需总电能以及每一个时间段内连接到电网的电动汽车数量，分别计算每个时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求；判断下一时间段电动汽车所需总电能是否等于开始时刻电动汽车总的充电需求；判断当前时间点是否在所有时间点的集合中，不在则计算下一24小时内负载波动的效用函数；如果电动汽车在时间t连接到电网，则令判定函数为1；否则判定函数为零；并判定第i辆电动汽车在t时刻电池剩余的电量的值；计算第i辆电动汽车的充电策略，并更新电动汽车电池的剩余容量。本发明专利技术能够自动在居民用电量较高的时段主动减少了电动汽车的接入，分散了用电高峰的用电需求。

【技术实现步骤摘要】
考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法
本专利技术涉及一种电动汽车充电方法。特别是涉及一种考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法。
技术介绍
近年来，随着科学技术的快速发展，凭借灵活、安全、清洁的特点，智能电网得到了更加普遍应用。传统电网存在很多的信息孤岛，缺乏一定的信息共享性，整个电网的智能化比较低，当出现电网故障时，需要大量的人力物力才能确定故障区域。而智能电网能够利用智能电网的可观测性、智能性、自适应性、可控制性和自动分析等特点，通过一定的技术手段及时地获得比较完整的信息，提高能源的综合利用。智能电网的发展在全世界还处于起步阶段，其技术大致可分为四个领域：高级智能电网量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行；高级配电运行核心是在线实时决策指挥，目标是灾变防治，实现大面积连锁故障的预防；高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险；高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备稳定运行状况的高级传感器，并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成，改进电网的运行和效率。电动汽车(ElectricVehicleEV)技术是目前世界各国推进清洁能源消费、绿色交通的最重要手段之一。近几年，EV因为具有节能减排等众多好处因而得到了广泛的应用，世界各国都纷纷加入EV技术研发和市场竞争。车辆到电网技术(Vehicle-to-GridV2G)是EV技术中一个重要应用。通过V2G，EV可以为智能电网提供电能和其他各项补充服务。通过优化EV的充放电策略，智能电网可以更好的实现削峰填谷，频率管理等一系列目标。当今世界针对EV的充电标准有三个体系，即日本体系、欧美体系和中国体系。其差别主要在充电接口形状以及通信方式上。各个体系充电方式各有不同，而组网及控制方案不完善的问题普遍存在。目前，EV参与电力市场的充电策略研究主要从电网侧和用户侧两个方面展开。针对用户侧，经调查研究我们发现充电策略是基于理论计算和参数估计的充电策略，此类研究理论性强却不能完全反映充电行为内在的逻辑性。经总结，我们发现制约居民台区(配电变压器以下区域)内充电设施发展的关键瓶颈是台区配电容量问题,其背后更是输配电通道容量规划不足的难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够充分满足负载需求且具有更好的用户体验的考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法，包括如下步骤：1)根据输入的数据初始化电动汽车所需总电能以及每一个时间段内连接到电网的电动汽车数量Ncar(t)，然后分别计算每个时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini；2)判断下一时间段电动汽车所需总电能PEV(t)是否等于开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，如果相等，则结束，如果不相等，则进入下一步骤；3)判断当前时间点是否在所有时间点的集合T中，如果不在，则计算下一24小时内负载波动的效用函数，如果负载波动的效用函数小于或等于当前24小时内负载波动的效用函数，则回到返回步骤1)再次计算当前时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，否则，令下一24小时内负载波动的效用函数等于当前24小时内负载波动的效用函数，回到步骤2)进行再次判定；如果当前时间点在所有时间点的集合T中，则进入下一步骤；4)如果电动汽车在时间t连接到电网，则令判定函数Xi(t)为1；否则判定函数Xi(t)为零；并判定第i辆电动汽车在t时刻电池剩余的电量SOCini(i,t)的值，如果Xi(t)＝1并且SOCini(i,t)<1，则进入下一步骤，否则，令t＝t+1，返回步骤3)；5)计算第i辆电动汽车的充电策略，并更新电动汽车电池的剩余容量SOCini(i,t)，令t＝t+1，返回步骤3)进行再次判定。步骤2)所述的下一时间段电动汽车所需总电能PEV(t)是由下式得到：其中，SOCexp(i,t)表示第i辆电动汽车需要的电量；SOCini(i,t)表示第i辆电动汽车在t时刻电池剩余的电量；I为电动汽车总数量；EVi为第i辆电动汽车。步骤3)所述的24小时内负载波动的效用函数PPFL计算公式如下：式中，表示最大负载出现时间对应的居民区最大负载值；表示最小负载出现时间对应的居民区最小负载值；T表示所有时间点的集合；Ptotal(t)为居民区的总负载，由下式得到：Ptotal(t)＝Phome(t)+PEV(t),t∈T式中，Phome(t)为居民区内住宅的总负载。步骤5)所述的第i辆电动汽车的充电策略包括：电动汽车所需总电能PEV(t)、24小时内负载波动的效用函数PPFL和居民区的总负载Ptotal(t)。本专利技术的考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法，能够自动在居民用电量较高的时段主动减少了电动汽车的接入。在削峰填谷的同时分散了用电高峰的用电需求。通过建模进行仿真分析得出本专利技术具有如下优点：1、再利用了本文提出的算法以后，效用函数PPFL相比于传统算法有较大的下降。2、在时间轴上用电量最小的位置，通过增加EV的接入，本文提出的方法比传统算法取得了更好的填谷作用。3、在时间轴上用电量最大的位置，本文提出的方法没有完全停止电动汽车的接入，保障了一定的电动汽车介入刚性需求，改善了用户体验。附图说明图1是本专利技术考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法的流程图；图2是本专利技术中未使用EV优化充电策略居民住宅区的用电消耗模型；图3是本专利技术中传统EV优化充电策略时居民住宅区的用电消耗模型；图4是本专利技术中新型EV充电策略优化方法的用电消耗模型。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的本专利技术的考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法做出详细说明。如图1所示，本专利技术的考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法，包括如下步骤：1)根据输入的数据初始化电动汽车所需总电能以及每一个时间段内连接到电网的电动汽车(EV)数量Ncar(t)，然后分别计算每个时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini；2)判断下一时间段电动汽车所需总电能PEV(t)是否等于开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，如果相等，则结束，如果不相等，则进入下一步骤；所述的下一时间段电动汽车所需总电能PEV(t)是由下式得到：其中，SOCexp(i,t)表示第i辆电动汽车需要的电量；SOCini(i,t)表示第i辆电动汽车在t时刻电池剩余的电量；I为电动汽车总数量；EVi为第i辆电动汽车。3)判断当前时间点是否在所有时间点的集合T中，如果不在，则计算下一24小时内负载波动的效用函数，如果负载波动的效用函数小于或等于当前24小时内负载波动的效用函数，则回到返回步骤1)再次计算当前时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，否则，令下一24小时内负载波动的效用函数等于当前24小时内负载波动的效用函数，回到步骤2)进行再次判定；如果当前时间点在所有时间点的集合T中，则进入下一步骤；所述的24小时内负载波动的效用函数PPFL计算公式如下：式中，表示最大负载出现时间对应的居民区最大负载值；表示最小负载出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据输入的数据初始化电动汽车所需总电能以及每一个时间段内连接到电网的电动汽车数量Ncar(t)，然后分别计算每个时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini；2)判断下一时间段电动汽车所需总电能PEV(t)是否等于开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，如果相等，则结束，如果不相等，则进入下一步骤；3)判断当前时间点是否在所有时间点的集合T中，如果不在，则计算下一24小时内负载波动的效用函数，如果负载波动的效用函数小于或等于当前24小时内负载波动的效用函数，则回到返回步骤1)再次计算当前时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，否则，令下一24小时内负载波动的效用函数等于当前24小时内负载波动的效用函数，回到步骤2)进行再次判定；如果当前时间点在所有时间点的集合T中，则进入下一步骤；4)如果电动汽车在时间t连接到电网，则令判定函数Xi(t)为1；否则判定函数Xi(t)为零；并判定第i辆电动汽车在t时刻电池剩余的电量SOCini(i,t)的值，如果Xi(t)＝1并且SOCini(i,t)

【技术特征摘要】
1.一种考虑用户行为不确定性的智能配电网电动汽车充电方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据输入的数据初始化电动汽车所需总电能以及每一个时间段内连接到电网的电动汽车数量Ncar(t)，然后分别计算每个时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini；2)判断下一时间段电动汽车所需总电能PEV(t)是否等于开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，如果相等，则结束，如果不相等，则进入下一步骤；3)判断当前时间点是否在所有时间点的集合T中，如果不在，则计算下一24小时内负载波动的效用函数，如果负载波动的效用函数小于或等于当前24小时内负载波动的效用函数，则回到返回步骤1)再次计算当前时间段的开始时刻电动汽车总的充电需求Pini，否则，令下一24小时内负载波动的效用函数等于当前24小时内负载波动的效用函数，回到步骤2)进行再次判定；如果当前时间点在所有时间点的集合T中，则进入下一步骤；4)如果电动汽车在时间t连接到电网，则令判定函数Xi(t)为1；否则判定函数Xi(t)为零；并判定第i辆电动汽车在t时刻电池剩余的电量SOCini(i,t)的值，如果Xi(t)＝1并且SOCini(i,t)<1，则进入下一步骤，否则，令t＝t+1，返回步骤3)；5)计算第i辆电动汽车的充...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓明，杨智群，冯人海，肖萌，张纪伟，陈利，张峰，蒋浩然，贡卓，吴元香，龙剑桥，曹建梅，刘晓燕，
申请(专利权)人：国网西藏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：西藏,54