一种变压器层次结构下的电动汽车分布式事件触发充电调度方法技术

本发明专利技术属于本发明专利技术属于电动汽车充电调度领域，公开了一种变压器层次结构下的电动汽车分布式事件触发充电调度方法，该方法考虑到发电成本、变压器负载成本、电动汽车电池损耗和用户偏好之间的权衡，构建了一个变压器

【技术实现步骤摘要】
一种变压器层次结构下的电动汽车分布式事件触发充电调度方法


[0001]本专利技术属于电动汽车充电调度领域，具体的说是涉及一种变压器层级结构下的基于事件触发一致性算法的电动汽车分布式充电调度方法。

技术介绍

[0002]根据国际能源署数据显示，全球交通行业的二氧化碳排量逐年增加，交通碳排放是全球第二大排放部门，占25％。而在其中，包括乘用车在内的轻型车的碳排放所占比例最大，又占交通行业碳排放量的45％。新能源汽车因其可观的燃料消耗和有效减少碳排放的能力，已成为全球交通发展趋势。相关调查显示，近年来，汽车市场新能源汽车数量呈现明显的增长趋势，未来新能源电动汽车的发展高度依赖于充电技术。无序的充电行为对电网造成了显著的不利影响，包括电动汽车的充电需求与电网供电之间的电力不平衡、局部过载、过大的损耗和较大的电压偏差等。由此为了协调电动汽车充电，减小以上负面影响，并通过合理的协调分配实现降低运行成本，提高系统稳定性，电动汽车的充电调度值得我们关注。
[0003]集中式调度是常用的传统充电调度方法，集中控制通常需要一个中心控制器来收集充电网络中每辆电动汽车的需求和充电价格等信息，这样不仅增加了控制中心的计算压力，而且大大增加了系统运行成本。此外集中式的充电架构的安全性和可靠性容易受到单点故障的影响，也就是说如果其中一个充电站损坏了，将影响整个充电系统的安全性和可靠性。
[0004]相对于集中式充电的复杂计算和通信压力，分布式调度方法不受使用中心控制，且只需要相邻单元的信息交互就能完成指定任务，在充电调度中即通过邻居汽车交换相关信息，再根据一致性算法优化整个系统的充电调度。这无疑减轻了计算复杂度和系统的通信负担，并且在一定程度上提高系统稳定性。
[0005]不论是集中式还是分布式充电协调，他们都十分依赖信息网络，信息传输在整个调度过程中起着至关重要的作用，传统的信息传输方式一般采用周期采样。从系统分析和设计的角度看，系统分析与设计较为简单，周期采样方式易于接受，但是从网络资源利用的角度看，这种与系统进程无关的采样方法同时也带来了通信带宽，计算时间等资源的浪费。这促进了电动汽车充电系统对基于事件驱动控制方法的研究。事件触发机制控制，是指当某一控制量超过了某一给定的临界值时才更新控制量，它能够一定程度上减少系统中电动汽车间的通信次数和控制器的更新次数，从而减少系统的运行功耗，提高资源的利用率。进一步的，对于一般的电动汽车充电调度，应综合考虑发电成本、变压器负荷成本、电动汽车电池损耗和用户偏好等因素。
[0006]如前所述，对分布广泛的大范围电动汽车充电调度，灵活的充电要求、保护用户隐私、降低充电成本等问题都至关重要。集中式控制很难满足大量电动汽车灵活充电的需求，且单点故障严重影响系统安全。信息交换依赖于信息网络，传统的周期采样机制可能会造
成通信资源浪费。从目前研究来看，对于在通信资源受限的环境下，如何让大量电动汽车的充电调度系统综合考虑各方面因素时安全稳定运行，并使系统成本最小化这类问题还没有有效的解决方案。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用变压器
‑
电动汽车的双层架构，为了保护用户隐私，避免集中式控制的高昂维修费用，在系统中个体进行信息交互时采用分布式一致性算法，进一步地，考虑到传统的周期采样机制会造成资源浪费，为缓解通信压力解决网络堵塞问题，本专利技术引用事件触发机制，在个体与邻居进行电价交互时加一个事件触发条件，在保证充电调度任务有效完成的基础上，实现各电动汽车之间充电价格信息的按需传输，避免通信资源浪费，有效解决了通信网络中存在的堵塞问题，保障了整个电动汽车充电调度系统的安全与稳定运行。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0009]本专利技术是一种变压器层次结构下的电动汽车分布式事件触发充电调度方法，具体包括如下步骤：
[0010]步骤1，设置系统参数，包括变压器组其中M表示变压器数量，对于任意变压器其下的电动汽车组其中N
m
表示组内电动汽车数量，充电时间范围参数β、对的电动汽车最大平均充电功率Γ
mn
，参数参数δ，迭代步长θ。其中，β的取值范围为0<β<1，给定系统在充电时间范围的非弹性需求dq，个体电价阈值∈
stop
，系统电价阈值ε
stop
，m表示变压器编号，m＝1,2,
…
,M，表示变压器编号，τ表示充电时间，
[0011]步骤2，根据各变压器之间的通信拓扑设置连接系数a
mn
，n＝1,2,
…
,M，其中
[0012]同样各组电动汽车之间的连接系数另外用系数b
io,m
来表示变压器m与其下电动汽车直接相连的情况，并且对每组电动汽车都至少有一个b
io,m
＝1；
[0013]步骤3，根据给定的非弹性需求dq计算变压器各分区不同时间的功率值d，由此可得各变压器在τ时刻的总背景需对初始时刻τ0，即τ＝τ0，计算各组电动汽车电价初值，计算各组电动汽车电价初值设置k＝0,ε>ε
stop
；
[0014]步骤4，变压器m将价格ρ
m
(k)传输给与之直接相连的电动汽车，为每组变压器下的电动汽车定义虚拟变量ρ
mi,τ
(k)，(k)，每个电动汽车均通过通信网络发送个体触发电价至相邻电动汽车，并对触发电价赋初值为
定义状态误差为
[0015]步骤5，设第i个电动汽车在第k次迭代时的个体触发电价为若第i个电动汽车在第k次迭代时满足事件触发条件，则令并且个体i将触发值通过信息网络传输给其他电动汽车，若不满足事件触发条件，则保持不变；
[0016]步骤6，通过事件触发一致性算法更新状态值ρ
mi,τ
(k)；
[0017]步骤7，计算个体电价误差更新k＝k+1，判断个体电价误差∈1是否高于阈值，若高于阈值∈
stop
，转步骤5；否则转步骤8；
[0018]步骤8，变压器下的电动汽车组得到平均一致电价值ρ
m,τ
；
[0019]步骤9，各变压器下的电动汽电动汽车根据得到的价格信息本地计算最优充电策略
[0020]步骤10，为每组变压器下的电动汽车定义虚拟变量X
mi,τ
(t)，每个电动汽车均通过通信网络发送变量触发值至相邻电动汽车，并对该变量定义触发值赋初值为设置∈2>∈
stop
，k＝0；定义状态误差为，k＝0；定义状态误差为
[0021]步骤11，设第i个电动汽车在第k次迭代时的个体的功率触发值为若第i个电动汽车在第k次迭代时满足事件触发条件，则令并且个体i将触发值通过信息网络传输给其他电动汽车，若不满足事件触发条件，则保持不变；
[0022]步骤12，通过事件触发一致性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器层次结构下的电动汽车分布式事件触发充电调度方法，其特征在于：所述电动汽车分布式事件触发充电调度方法包括如下步骤：步骤1：设置系统参数，包括变压器组其中M表示变压器数量，对于任意变压器其下的电动汽车组其下的电动汽车组其中N
m
表示组内电动汽车数量，充电时间范围对的电动汽车最大平均充电功率Γ
mn
、参数β、参数参数δ，迭代步长θ，其中，β的取值范围为0<β<1，给定系统在充电时间范围的非弹性需求dq，个体电价阈值∈
stop
，系统电价阈值ε
stop
，m表示变压器编号，m＝1,2,
…
,M，表示变压器编号，τ表示充电时间，步骤2：根据各变压器之间的通信拓扑设置连接系数a
mn
，n＝1,2,
…
,M，其中同样各组电动汽车之间的连接系数同样各组电动汽车之间的连接系数另外用系数b
io,m
来表示变压器m与其下电动汽车直接相连的情况，并且对每组电动汽车都至少有一个b
io,m
＝1；步骤3：根据给定的非弹性需求dq计算变压器各分区不同时间的功率值d，由此可得各变压器在τ时刻的总背景需对初始时刻τ0，即τ＝τ0，计算各组电动汽车电价初值，计算各组电动汽车电价初值设置k＝0,ε>ε
stop
；步骤4：变压器m将价格ρ
m
(k)传输给与之直接相连的电动汽车，为每组变压器下的电动汽车定义个体电价汽车定义个体电价每个电动汽车均通过通信网络发送个体触发电价至相邻电动汽车，并对触发电价赋初值为设置∈1>∈
stop
，k＝0，定义状态误差为步骤5：设第i个电动汽车在第k次迭代时的个体触发电价为若第i个电动汽车在第k次迭代时满足事件触发条件，则令并且个体i将触发值通过信息网络传输给其他电动汽车，若不满足事件触发条件，则保持不变；步骤6：通过事件触发一致性算法更新状态值ρ
mi,τ
(k)；步骤7：计算个体电价误差更新k＝k+1，判断个体电价误差∈1是否高于阈值，若高于阈值∈
stop
，转步骤5；否则转步骤8；步骤8：变压器下的电动汽车组得到平均一致电价值ρ
m,τ
；步骤9：各组内电动汽车根据得到的价格信息本地计算最优充电策略步骤10：为每组变压器下的电动汽车定义虚拟变量步骤10：为每组变压器下的电动汽车定义虚拟变量
每个电动汽车均通过通信网络发送变量触发值至相邻电动汽车，并赋初值为设置∈2>∈
stop
，k＝0，定义状态误差为步骤11：设第i个电动汽车在第k次迭代时的个体的功率触发值为若第i个电动汽车在第k次迭代时满足事件触发条件，则令并且个体i将触发值通过信息网络传输给其他电动汽车，若不满足事件触发条件，则保持不变；步骤12：通过事件触发一致性算法更新状态值X
mi,τ
(k)；步骤13：计算个体状态误差步骤13：计算个体状态误差更新k＝k+1，判断状态误差∈2是否高于阈值，若高于阈值∈
stop
，转步骤11；否则转步骤14；步骤14：变压器m下的电动汽车得到平均一致的充电功率步骤15：变压器m从与之直接相连的电动汽车获得充电的总功率值并根据上传的充电功率本地计算价格初值p
mτ
(0)；步骤16：定义变压器m电价触发值为并对该触发值赋初值为设置∈3>∈
stop
，k＝0，定义状态误差为步骤17：设第m个变压器在第k次迭代时的个体的电价触发值为若第m个变压器在第k次迭代时满足事件触发条件，则令并且个体m将触发值通过信息网络传输给其他变压器，若不满足事件触发条件，则保持不变；步骤18：通过事件触发一致性算法更新状态值p
m,τ
(k)；步骤19：计算个体状态误差更新k＝k+1，判断个体状态误差∈3是否高于阈值，若高于阈值∈
stop
，转步骤17；否则转...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁盛煊，严凤丹，岳东，柏鸿飞，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：