【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力-交通耦合网规划与运行，具体涉及一种电动公交车动态无线充电系统配置方法、系统及设备。
技术介绍
1、目前电动公交车主要采用传统的有线充电方式进行补能，这种方式要求电动公交车较长时间的停靠，这降低了其使用效率。同时，也有研究提出采用静态无线充电作为有线充电的补充，即通过在电动公交车站点处不止静态无线充电系统，在电动公交车停靠期间进行补电，达到增程的效果，降低电动公交车对于有线充电的依赖。可是静态无线充电仅能在电动公交车静止停靠时充电，其充电窗口较短，增程效果有限，而动态无线充电系统可以很大程度上改善上述问题，它允许电动公交车在相对较低的行驶速度下进行途中补电，这大大增加了无线充电的时间窗口，提高了增程的效果。然而动态无线充电系统的配置成本较高，因此选择在何处铺设、铺设多长的动态无线充电系统，才能最大限度的提高动态无线充电系统的经济效益，成为目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种考虑到电动公交车在车道中的交通分布，能够最大化动态无线充电系统使用率以及经济效益的电动公交车动态无线充电系统配置方法、系统及设备。
2、为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，所述配置方法包括：
4、步骤a、计算得到电动公交车在各条道路上各个路段的平均停留时间；
5、步骤b、将步骤a得到的计算结果输入至预先构建的动态无线充电系统优化配置模型求解
6、所述步骤b中，动态无线充电系统优化配置模型的目标函数为：
7、；
8、；
9、；
10、；
11、上式中，为动态无线充电服务的收入；为动态无线充电系统的运营成本；为动态无线充电系统的配置成本；为贴现率；为动态无线充电系统的运行寿命，单位为年；为一年中典型日的数量；为道路上的电动公交车在时刻通过动态无线充电系统补充的电能；为动态无线充电服务的单位价格；、分别为道路上配置的动态无线充电系统的起点、终点；为一个典型日内动态无线充电系统的运营时长；为动态无线充电系统的单位运营成本；为动态无线充电系统的单位配置成本。
12、所述步骤b中，动态无线充电系统约束包括电动公交车在道路路段的平均停留时间约束、电动公交车在单位时间内从动态无线充电补充的总能量约束、电动公交车在道路上的动态无线充电行为约束、动态无线充电系统长度约束、动态无线充电系统的配置道路数量及总长度约束、动态无线充电服务的覆盖率约束；
13、其中，所述电动公交车在道路路段的平均停留时间约束：
14、；
15、上式中，为电动公交车在处的平均停留时间；、分别为电动公交车在处的累计速度、累计数量；为动态无线充电系统的单位铺设长度；
16、所述电动公交车在单位时间内从动态无线充电补充的总能量约束：
17、；
18、上式中，为道路上时刻可进行动态无线充电的电动公交车的数量；为动态无线充电的额定输出功率；
19、所述电动公交车在道路上的动态无线充电行为约束：
20、；
21、上式中，表示道路上是否配置动态无线充电系统的决策变量，若为1，则在道路上配置动态无线充电系统，否则不配置；为大变量；
22、所述动态无线充电系统长度约束：
23、；
24、所述动态无线充电系统的配置道路数量及总长度约束：
25、；
26、；
27、上式中，、分别为动态无线充电系统的配置道路数量、总长度上限；
28、所述动态无线充电服务的覆盖率约束：
29、；
30、上式中，为动态无线充电系统对于电动公交车交通流的覆盖率下限；为一个典型日内整个交通网中电动公交车的总流量。
31、所述步骤b中，所述动态无线充电系统优化配置模型还包括配电网约束，所述配电网约束包括配电变压器的负载率约束、配电网线路潮流约束、配电网节点电压约束；
32、其中，所述配电变压器的负载率约束：
33、；
34、；
35、上式中，为时刻在配电网节点处动态无线充电负荷接入的配电变压器负载率； 为配电网节点与道路的耦合关系矩阵；为动态无线充电的能量传输效率；为动态无线充电的功率因数角；为时刻在配电网节点处接入配电变压器的基础负荷；为配电网节点处的配电变压器的额定视在功率；、分别为配电变压器的负载率下限、上限；为单位时间；
36、所述配电网线路潮流约束：
37、；
38、；
39、上式中，为与配电网节点相连的配电网线路上的视在功率；为配电网线路的视在功率上限；
40、所述配电网节点电压约束：
41、；
42、；
43、；
44、上式中，、分别为配电网线路的电阻、电抗；为配电网线路在时刻的电压降，、、分别为配电网节点、节点、节点在时刻的母线电压；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。
45、所述步骤a中，电动公交车在各条道路上各个路段的平均停留时间的计算方法包括：
46、步骤1、初始化道路车辆动态分布模型的参数，按照电动公交车和非电动公交车的比例随机生成道路中初始的队列；其中，所述参数包括道路长度、道路限速 、车站距离道路起点的距离、进入道路的所有车辆中电动公交车的占比、非电动公交车变道的可能性；所述队列表示时刻在道路中行驶的所有车辆形成的队列，队列中车辆的信息用结构体表示，所述结构体包括时刻的车辆行驶速度、车辆位置、道路选择变量、电动公交车的行驶状态变量，所述车辆位置是指电动公交车距离道路起点的距离，所述道路选择变量是指车辆是否在时刻变道离开道路，所述电动公交车的行驶状态变量是指电动公交车未到达车站、在车站停靠或驶离车站；
47、步骤2、根据车辆行驶速度不超过道路限速约束、车辆位置不超过道路长度约束，更新队列及所有结构体；
48、步骤3、提取更新后的队列中的结构体，并判断所提取结构体对应的车辆类型，若车辆类型为非电动公交车，则进入步骤4a，若车辆类型为电动公交车，则进入步骤4b；
49、步骤4a、根据非电动公交车变道的可能性生成道路选择变量，并判断生成的道路选择变量是否为选择变道，若选择变道，则进入步骤5a，否则进入步骤5b；
50、步骤4b、判定电动公交车行驶状态变量是电动公交车未到达车站、在车站停靠还是驶离车站，若是未到达车站，则进入步骤5c，若是在车站停靠，则进入步骤5d，若是驶离车站，则进入步骤5e；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
8.一种电动公交车动态无线充电系统配置系统，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置系统，其特征在于：
10.一种电动公交车动态无线充电系统配置设备，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种电动公交车动态无线充电系统配置方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏方舟，杨洁，张浩钦，桑子夏，赵红生，叶高翔，邵非凡，彭君哲，王平凡，张焱哲，莫石，舒思睿，张震，郑子健，杨子立，彭文彦，李亚馨，康逸群，唐靖，徐敬友，周玉洁，陈可，
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：
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