一种电动公交车有线无线联合充电优化方法技术

一种电动公交车有线无线联合充电优化方法，构建联合充电系统优化模型，该模型以系统总成本最小为目标函数，并基于各无线充电站的选址

【技术实现步骤摘要】
一种电动公交车有线无线联合充电优化方法、系统及设备


[0001]本专利技术属于电动公交车
，具体涉及一种电动公交车有线无线联合充电优化方法
、
系统及设备
。

技术介绍

[0002]随着社会发展和技术进步，人类对于环境保护有了更新的认识和更高的要求
。
对于公共交通系统而言，由于传统燃油汽车有着高污染高能耗的缺点，大规模采用电动公交车取代传统燃油公交车为大势所趋
。
目前电动公交车主要采用传统的有线充电系统进行补电，但有线充电设施存一些局限性，如占地面积大
、
充电时间长
、
操作较复杂，采用这种方式时，电动公交车需要较长时间的停靠而无法投入运营中，这降低了公交系统的运营效率，提升了运营成本
。
[0003]采用有线充电系统与无线充电系统联用的方式，将无线充电系统铺设于电动公交车线路沿线的地下，无线充电系统有着占用地表面积小的优点，从而在不影响交通的同时实现电动公交车的途中补电，延长电动公交车的续航里程
。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电动公交车有线无线联合充电优化方法，其特征在于：所述优化方法包括：第一步，构建联合充电系统优化模型，所述联合充电系统优化模型以系统总成本最小为目标函数，并包括以下约束：行驶线路所需电动公交车数量的约束；电动公交车发车间隔约束；电动公交车从有线充电站获取能量的约束；电动公交车从无线充电站获取能量的约束；电动公交车在同一行驶线路上去程时电池荷电状态的约束；电动公交车在同一行驶线路上返程时电池荷电状态的约束；电动公交车充电负荷接入时配电网的约束；无线充电站的光伏和储能约束；第二步，求解优化模型以确定无线充电站的选址方案
、
行驶线路的电池扩容方案
、
电动公交车充电运行方案
。2.
根据权利要求1所述的一种电动公交车有线无线联合充电优化方法，其特征在于：所述步骤一中，目标函数具体为：；；；；上式中，为无线充电系统的规划成本，为电动公交车的投资成本和电动公交车电池扩容成本之和，为有线充电站和无线充电站的充电服务费，为贴现率，为规划年限，
d
为一个年度内的典型日数量，为无线充电系统的规划位置矩阵，若在中间站
s
处规划无线充电站则其数值为1，否则为0，为无线充电站的单位规划成本，为中间站
s
处规划的光伏电池数量，为光伏电池的单位价格，为中间站
s
处规划的储能系统数量，为储能系统的单位价格，为行驶线路
x
上运营的电动公交车数量，为电动公交车单价，为对电动公交车电池扩容的单价，为电动公交车扩容矩阵，若对行驶路线
x
上的电动公交车进行车载电池扩容则其数值为1，否则为0， 、
分别为行驶路线
x
上的电动公交车在第
y
个行程中的去程道路
a、
返程道路
b
上通过无线充电站充入的电能；
、
分别为行驶路线
x
上的电动公交车在第
y
个行程中的起点站
、
终点站处通过有线充电站充入的电能；
、
分别为进行无线充电
、
有线充电的服务单价；
、
分别为行驶路线
x
的去程道路和返程道路的集合
。3.
根据权利要求2所述的一种电动公交车有线无线联合充电优化方法，其特征在于：
所述步骤一中，行驶线路所需电动公交车数量的约束具体为：；上式中，
、
分别为正常运营时行驶线路
x
的去程
、
返程所需要的电动公交车数量；所述电动公交车发车间隔约束具体为：；；上式中，为行驶线路
x
的发车间隔时长，
、
分别为行驶线路
x
去程
、
返程的单程耗时；所述电动公交车从有线充电站获取能量的约束具体为：；；；；上式中，为行驶线路
x
上电动公交车在每次去程时在起点站处可供充电的时长；为行驶线路
x
上电动公交车每次返程时在终点站处可供充电的时长，为行驶线路
x
上电动公交车在第
y
个行程中去程的电池初始电量，为行驶线路
x
上电动公交车在第
y
个行程中返程的电池初始电量，为电动公交车通过有线充电站充电的额定功率；所述电动公交车从无线充电站获取能量的约束具体为：；；上式中，为行驶线路
x
各中间站的停站时间，为电动公交车通过无线充电站充电的额定功率；所述电动公交车在同一行驶线路上去程时电池荷电状态的约束具体为：；；；上式中，
、
分别为电动公交车的初始电池容量
、
扩容后的电池容量；
、
分别
为电动公交车电池荷电状态的下限
、
上限；
、
分别为行驶路线
x
上的电动公交车在第
y
个行程中的去程道路
a、
返程道路
b
上消耗的电能；
、
分别为行驶路线
x
上的电动公交车在第
y
个行程中的去程道路
a、
返程道路
b
上因电池扩容额外消耗的电能；为行驶路线
x
上的电动公交车在第
y
个行程中在起点站处通过有线充电站充入的电能，
bn
为返程道路总数，
yn
为运营时间内的总行程次数；所述电动公交车在同一行驶线路上返程时电池荷电状态的约束具体为：；；；上式中，为行驶路线
x
上的电动公交车在第
y
个行程中在终点站处通过有线充电站充入的电能，
an
为去程道路总数；所述无线充电站的光伏和储能约束具体为：；；上式中，为大
M
常数，为光伏电池的单位输出功率，为单位时间，为储能系统的单位安装容量
。4.
根据权利要求3所述的一种电动公交车有线无线联合充电优化方法，其特征在于：所述步骤一中，电动公交车充电负荷接入时配电网约束包括功率平衡约束
、
配电网线路功率约束
、
配电网节点电压约束
。5.
根据权利要求4所述的一种电动公交车有线无线联合充电优化方法，其特征在于：所述功率平衡约束具体为：；；；；；
上式中，
、
分别为配电网节点
e
处的无线充电负荷
、
有线充电负荷； 、
配电网节点
e
处接入的基础负荷的有功功率
、
无功功率；
、
分别为与配电网节点
e
相连的配电网线路
w
上的有功功率
、
无功功率；为电动公交车运营时段的集合，
、、
分别为配电网节点
e
与中间站
、
起点站
、
终点站的耦合关系矩阵；
、
分别为无线充电
、
有线充电的能量传输效率；
、
分别为无线充电
、
有线充电的功率因数角；所述配电网线路功率约束具体为：；上式中，为配电网线路的有功功率上限；所述配电网节点电压约束具体为：；；；上式中，
、
分别为配电网线路
w
的电阻
、
电抗；为配电网线路
w
在
t
时段的电压降，
、、
分别为配电网节点
a、
节点
b、
节点
e
在
t
时段的母线电压；为配电网母线额定电压，
、
分别为配电网母线电压的上限
、
下限
。6.
一种电动公交车有线无线联合充电优化系统，其特征在于：所述优化系统包括模型构建模块（1）
、
仿真计算模块（2），所述模型构建模块（1）用于构建联合充电系统优化模型，所述联合充电系统优化模型以系统总成本最小为目标函数，并包括以下约束：行驶线路所需电动公交车数量的约束；电动公交车发车间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏方舟，杨洁，张浩钦，赵红生，叶高翔，邵非凡，王平凡，张震，郑子健，杨子立，彭文彦，唐靖，徐敬友，周玉洁，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：