一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法技术

本发明专利技术属于电动汽车调度优化技术领域，具体涉及一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，包括以下步骤：(1)建立能源削峰填谷收益和配电网成本的电动汽车充电调度模型，确定相应的目标函数和变压器容量弹性约束条件，形成原始优化问题；(2)通过遗传算法进行优化，以对电动汽车充电调度模型进行求解，实现电动汽车充电调度优化；本发明专利技术能够实现最小化的峰值需求成本，功率损失成本和变压器老化成本，降低电动汽车充电费用的同时，实现平抑电网峰谷负荷，并有效减缓变压器的老化。并有效减缓变压器的老化。并有效减缓变压器的老化。

【技术实现步骤摘要】
一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法


[0001]本专利技术属于电动汽车调度优化
，具体涉及一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法。

技术介绍

[0002]越来越多的电动汽车接入电网充电配电系统带来了众多不利的影响，尤其导致了变压器的快速老化，不利于电力设备的安全稳定运行。为此，有必要对其进行改进，以克服实际应用中的不足。

技术实现思路

[0003]基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本专利技术的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本专利技术的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，包括以下步骤：
[0006](1)建立能源削峰填谷收益和配电网成本的电动汽车充电调度模型，确定相应的目标函数和相关约束条件，形成原始优化问题；
[0007](2)考虑变压器的容量弹性约束条件，通过遗传算法进行优化，以对电动汽车充电调度模型进行求解，实现电动汽车充电调度优化。
[0008]作为优选方案，所述能源削峰填谷收益为：
[0009][0010]其中，C
AB,i
为第i电动汽车的每日能源套利收益，和表示第i辆电动汽车在时间t时的放电和充电功率，单位为kW；
△
t为在时间t的时间间隔，c
t
为时间t的电价，T为一天的时间总数。
[0011]作为优选方案，所述配电网成本包括峰值需求成本、功率损失成本和变压器老化成本。
[0012]作为优选方案，所述峰值需求成本为：
[0013]C
peak
＝P
peak
c
t
[0014][0015]其中，C
peak
为高峰负荷成本，P
peak
为每日的峰值负荷，c
t
为在t时刻的电价，P
t
为在时间t处的负荷。
[0016]作为优选方案，所述功率损失成本为：
[0017][0018]其中，C
loss
是网络日损耗成本，为时间t下分支k的有功功率损耗。
[0019]作为优选方案，所述变压器老化成本为：
[0020][0021]其中，C
Txloss
为变压器每日老化成本，S
Tx
和C
value
分别为变压器额定功率和单位变压器安装成本，L0为热点温度。
[0022]作为优选方案，所述目标函数为：
[0023]f＝C
ABpen
+C
peak
+C
loss
+C
Txloss
[0024]其中，
[0025]C
ABpen
为电动汽车车主套利收益损失的惩罚成本；C
Ab,i
为第i辆电动汽车的能源削峰填谷收益；为第i辆电动汽车最优充电功率。
[0026]作为优选方案，所述约束条件包括电动汽车充电约束、变压器容量弹性约束和电网潮流约束；
[0027]其中，所述电动汽车约束为：
[0028]SOC
i,int
＝SOC
i,depart
‑
(100*ε
i
d
i
)/c
i,bat
[0029][0030]其中，SOC
i,depart
为第i辆EV离开家时的电池电量，ε
i
是第i辆电动汽车的耗电量；d
i
为每日行驶距离，c
i,bat
为电动汽车电池容量；SOC
i,t
和SOC
i,t
‑1分别为在时间t和前一时间(t
‑
1)的第i个EV的电池电量；
[0031]当EV电池在充电模式下工作时，η
EV
等于η
c
，如果在放电模式下工作，η
EV
等于
‑
1/η
d
，η
c
和η
d
分别代表充电和放电效率；
[0032]所述变压器容量弹性约束条件为：
[0033][0034]S
t
≤S
flex
≤S
max
[0035]其中，θ
h,max
为绕组最热点温度的最大极限；S
flex
为变压器弹性约束容量即视变压器环境温度等当前工况条件下选择不同的容量约束，S
max
为变压器容量最大约束，如S
max
最大可取变压器铭牌额定值的1.4倍；
[0036]所述电网约束：
[0037][0038][0039]其中，V
j,t
为节点j在时间t的电压；V
min
和V
max
分别为节点电压偏移的下限和上限；I
k,t
为支路k在时间t的电流；I
k,max
为支路k处的最大电流限制。
[0040]作为优选方案，所述遗传算法具体包括：
[0041]将电动汽车旅程数据和区域信息数据输入电动汽车聚合系统，通过能源削峰填谷收益和配电网成本的电动汽车充电调度模型进行求解，以求得每辆电动汽车在任意时间间隔充电时的最优充电功率。
[0042]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：
[0043]本专利技术提供了一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，通过建立能源削峰填谷收益和配电网成本的电动汽车充电调度模型，通过遗传算法能够实现最小化的峰值需求成本，功率损失成本和变压器老化成本，有助于有效的减小变压器的老化。
附图说明
[0044]图1是本专利技术实施例一的流程图；
[0045]图2是本专利技术实施例一的夏季变压器负载曲线图；
[0046]图3是本专利技术实施例一的冬季变压器负载曲线图；
[0047]图4是本专利技术实施例一的夏季变压器加速老化因子与充电负荷的关系图；
[0048]图5是本专利技术实施例一的冬季变压器加速老化因子与充电负荷的关系图；
[0049]图6是本专利技术实施例一的夏季变压器损耗与热点温度的关系图；
[0050]图7是本专利技术实施例一的冬季变压器损耗与热点温度的关系图。
具体实施方式
[0051]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0052]实施例一：
[0053]如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立能源削峰填谷收益和配电网成本的电动汽车充电调度模型，确定相应的目标函数和相关约束条件，形成原始优化问题；(2)通过遗传算法进行优化，以对电动汽车充电调度模型进行求解，实现电动汽车充电调度优化。2.根据权利要求1所述的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，所述能源削峰填谷收益为：其中，C
AB,i
为第i电动汽车的每日能源套利收益，和表示第i辆电动汽车在时间t时的放电和充电功率，单位为kW；
△
t为在时间t的时间间隔，c
t
为时间t的电价，T为一天的时间总数。3.根据权利要求1所述的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，所述配电网成本包括峰值需求成本、功率损失成本和变压器老化成本。4.根据权利要求3所述的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，所述峰值需求成本为：C
peak
＝P
peak
c
t
其中，C
peak
为高峰负荷成本，P
peak
为每日的峰值负荷，c
t
为在t时刻的电价，P
t
为在时间t处的负荷。5.根据权利要求3所述的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，所述功率损失成本为：其中，C
loss
是网络日损耗成本，为时间t下分支k的有功功率损耗。6.根据权利要求3所述的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，所述变压器老化成本为：其中，C
Txloss
为变压器每日老化成本，S
Tx
和C
value
分别为变压器额定功率和单位变压器安装成本，L0为热点温度取110℃持续运行得寿命时长作为变压器得出厂标准寿命。7.根据权利要求1所述的一种计及变压器容量弹性的电动汽车充电优化调度方法，其特征在于，所述目标函数为：f＝C
ABpen
+C
peak
+C
loss
+C
Txloss
其中，
C
ABpen
为电动汽车车主套利收益损失的惩罚成本；C
Ab,i
为第i辆电动汽车的能源削峰填谷收益...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金江，蔡天宇，周志强，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：