【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发电调度，具体涉及一种电动船舶充电调度方法。
技术介绍
1、船舶电气化已经是船舶工业发展的新兴趋势，在许多新下水的船舶中，储能电池已经成为船舶电网的重要组成部分。并且，已有船舶安装了太阳能光伏板，在日照强烈时能够为船舶提供动力来源，从而减小柴油发电机的燃油消耗，
2、在传统的模式下，电动船舶通常就地在不同的节点进行充电储能，大量电动船舶的无序充电可能会造成配电网负荷分布不均匀，导致配网潮流分布不均衡。合理高效的电动船舶充电优化调度方法在微电网中扮演着至关重要的角色，能够实现可再生能源利用、能源调度和平衡、调峰削峰和负荷平滑，具备稳定性和可靠性、智能控制和优化，以及可持续发展等特点。
3、现有公开发表或公开使用的电动船舶充电调度方法存在以下问题：(1)目前的电动船舶调度方法并没有充分考虑到用户对于充电时间的要求，船舶的充电时间可能无法满足用户特定的时间限制或优先级；(2)目前的电动船舶调度策略缺乏智能化，无法根据用户特征进行分类并对用户路径进行规划，也无法针对实际的充电设施的分布和数量对整体进行规划。因此，亟需制定适合如何调度电动船舶，制定合理的充放电策略，对于未来配电网系统有着重要的意义。
技术实现思路
1、针对充电区域内分布式新能源与电动船舶负荷供需不均的问题，本专利技术提供一种电动船舶充电调度方法，根据需求引导电动前往不同充电区域充电，以促进分布式新能源就地消纳。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供一
4、将电动船舶用户的需求电量分别量化为需求价格弹性及电动船舶用户时间焦虑，进而建立电动船舶用户需求电量模型；
5、基于剩余电量可达原则和空闲时间冗余原则将电动船舶进行集群划分，形成可响应集群和不可响应集群，针对可响应集群建立优化调度策略，引导电动船舶选择不同区域充电；
6、利用粒子群算法对系统经济效益最大化及分布式消纳偏差最小化目标函数进行求解，确定可响应集群在系统经济效益最大化及分布式消纳偏差最小的情况下的充电区域，进而实现电动船舶充电优化调度。
7、优选的，所述电动船舶用户时间焦虑表示为：
8、
9、
10、
11、
12、式中，δn,i,t为电动船舶用户因时间焦虑而产生的感知偏差系数；ρ表示电动船舶用户受到时间焦虑的影响程度，ρ值越大，表示用户受到时间焦虑的影响越小；和分别表示第n辆电动船舶在区域i的充电时间和空闲时间；表示第n辆电动船舶在区域i的充电准备时间，取电动船舶行驶时间及调度预留时间二者最大值；表示第n辆电动船舶前往区域i的行驶时间；为电动船舶调度预留时间；pn,t为电动场景船舶充电功率；ln,i,t表示参与第t个调度时段的第n辆电动船舶距离充电区域i的距离；v表示电动船舶的平均行驶速度。
13、优选的，所述电动船舶用户需求电量模型表示为：
14、
15、
16、
17、式中，表示考虑需求价格弹性和时间焦虑的用户需求电量；χn,ii,t、χn,ij,t为自弹性系数和交叉弹性系数，分别表示区域i、j充电电价对区域i充电量的影响；a'n,i,t、a'n,j,t分别表示考虑时间焦虑后用户实际感知到的区域i、j的充电补偿；为t时间段内区域i、j的初始充电价格；qi,t为t时段内充电调整后区域i的充电价格；ai,t为t时段内区域i的充电补偿。
18、优选的，所述集群划分标准为：
19、
20、
21、式中，cn表示电动船舶电池容量，分别为t时间段内第n辆电动船舶在区域i充电的初始电量、路程消耗电量；和分别表示第n辆电动船舶在区域i的充电时间和空闲时间，表示第n辆电动船舶在区域i的充电准备时间，取电动船舶行驶时间及调度预留时间二者最大值；
22、满足上述标准的电动船舶划分为可响应集群，不满足上述标准的电动船舶划分为不可响应集群。
23、优选的，所述系统经济效益最大化及分布式消纳偏差最小化目标函数表示为：
24、
25、式中，α和β为各个目标函数的权重值，f1表示所有充电区域分布式新能源消纳偏差之和，f2为充电经济效益的相反数。
26、优选的，所述系统经济效益最大化中系统成本包括分布式新能源购电成本、上级电网购电成本以及补偿成本，系统收益为分布式新能源消纳收益和售电收益，系统经济效益目标函数表示为：
27、
28、
29、i2,i,t＝ε·p'ne,i,tδt
30、i3,i,t＝ai,tpevs,i,tδt
31、i4,i,t＝qne,t·pne,i,tδt+qbuy,t·pbuy,i,tδt
32、式中，f2为充电经济效益的相反数；t为总调度时段个数；i1,i,t、i2,i,t、i3,i,t、i4,i,t分别表示t时段内的充电区域i的售电利润、分布式新能源消纳效益、充电补偿成本、购电成本；ε表示分布式新能源单位消纳效益；p'ne,i,t表示t时段内区域i的分布式新能源消纳量；qne,t为t时段购买分布式新能源出力的电量价格；qbuy,t为t时段内从电网购电的电量价格；qbuy,i,t为t时段区域i内因清洁能源出力不足而额外所需功率。
33、优选的，所述分布式新能源消纳偏差最小化表示为：
34、
35、式中，f1表示所有充电区域分布式新能源消纳偏差之和；pne,i,t为t时段内区域i的分布式新能源出力；pevs,i,t、p'ne,i,t分为区域i可响应集群充电负荷、不可响应集群固定负荷。
36、相较于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
37、本专利技术提供一种电动船舶充电调度方法，通过分布式新能源和电网购电来满足电动船舶的充电需求，基于采集的电动船舶用户上传的预充电信息和各区域分布式新能源的预测信息，以最小化分布式新能源消纳偏差并实现系统经济效益最大化为调度宗旨引导电动船舶用户选择最佳的充电位置，满足不同电动船舶用户的充电需求；本专利技术还能够实现电动船舶智能优化调度，根据电动船舶用户的使用特征进行分类后对充电路径和充电区域进行规划，以提高能源利用效率、降低成本，并促进分布式新能源的消纳，在此基础上还有助于对充电设施的分布和数量的整体规划。
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1.一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述电动船舶用户时间焦虑表示为：
3.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述电动船舶用户需求电量模型表示为：
4.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述集群划分标准为：
5.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述系统经济效益最大化及分布式消纳偏差最小化目标函数表示为：
6.根据权利要求5所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述系统经济效益最大化中系统成本包括分布式新能源购电成本、上级电网购电成本以及补偿成本，系统收益为分布式新能源消纳收益和售电收益，系统经济效益目标函数表示为：
7.根据权利要求5所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述分布式新能源消纳偏差最小化表示为：
【技术特征摘要】
1.一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述电动船舶用户时间焦虑表示为：
3.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述电动船舶用户需求电量模型表示为：
4.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调度方法，其特征在于，所述集群划分标准为：
5.根据权利要求1所述的一种电动船舶充电调...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁智华，梁富光，孙玉波，林超群，陈思伟，缪健锋，罗允忠，李斌，陈可旺，涂承谦，柳卫明，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司宁德供电公司，
类型：发明
国别省市：
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