【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统规划与运行领域，具体涉及基于交通网络与电力系统耦合的氢燃料电池汽车调度方法。
技术介绍
1、随着全球能源需求的不断增长，以及传统能源向可再生清洁能源转型的需求不断扩大，微电网作为一种新兴的可再生能源解决方案受到越来越多的关注。目前，氢燃料电池汽车在取代汽油车和减少二氧化碳排放上有着更大的优势。然而，在换料问题上，由于加氢站在前期投入成本过大，且氢供应链的不健全，限制了燃料电池汽车的发展。
技术实现思路
1、因此，本专利技术提出了一种引入氢能的微电网，将其作为加氢站用于燃料汽车加氢。并通过氢价调整来优化交通网络与电力系统的耦合成效。首先，提出了交通综合评估策略，并部署智能微电网接收来自交通网的信息。随后，在此基础上制定氢价调整策略，反馈至交通网。氢燃料电池汽车受到氢价调整的影响，前往不同的微电网进行加氢，进而调整系统内各微电网的机组出力情况。最后将微电网接入至ieee 33节点配电网，对一日内配电网负荷均衡度进行分析。经过该优化调整可以缓解交通网拥堵情况，降低微电网成本，优化配电网负荷均衡度。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于交通网络与电力系统耦合的氢燃料电池汽车调度方法，调度方法通过交通综合评估模型，用于燃料汽车加氢，并通过氢价调整来优化交通网络与电力系统的耦合成效；交通综合评估模型基于hyper-box和hyper-ellipse空间理论、交通网道路服务水平los以及frank-wolfe流量分配模型；交通综合评估模型设计步
3、步骤101：设有向量,定义的第一上下限值为和，而的第二上下限值为和；定义向量其中，将定义为的第一值与第二值的差值，因此对应的上、下限值和为：
4、（1）
5、定义向量，其中，为实际值与第一值的偏差，根据式(1)进行计算；
6、（2）
7、由式(2)可知，根据的大小将相应的确定在hyper-box空间的三类不同区域中；当在第一值和第二值之间时，其相应的将落在hyper-box空间之内；当超出第二值时，将落在hyper-box空间之外；当不超出第一值时，=0;以便用标量值来表征多维情况下偏差值造成的影响;
8、在二维情况下，内切hyper-ellipse空间边缘由式(3)构成：
9、(3)
10、式中：c为常数；
11、当落在hyper-ellipse空间边缘及边缘之外时，满足：
12、(4)
13、步骤102：根据步骤101中对第一值和第二值的定义，引入交通网道路服务水平los的定义，将交通行驶指标重新定义为三个等级：将los a，los b，los c视为行驶舒适指标，即流量/容量比为v/c<=0.7；los d和los e视为行驶受限指标，即0.71<v/c<= 1.00；los f视为行驶拥堵指标，即v/c>1.00，基于frank-wolfe算法，将交通网络视为ue模型，根据wardrop第一原理，交通流分配问题描述为：
14、（5）
15、（6）
16、公式(5)中，为路径k上的车流量，为路径k上的交通需求，代表路段a的流量，代表通过路段a的时间，r，s分别指出发地和目的地；公式(6)为广泛使用的公共道路局函数，用来描述出行时间与交通流之间的关系，其中：表示最快通过路段a的时间，为道路容量；
17、建立交通网综合行驶指标：根据任意路段的路段容量，将行驶舒适上限指标，行驶受限上限指标，视作该路段行驶受限值，拥堵值的系数，公式如下：
18、（7）
19、经归一化处理后，道路流量与行驶受限值的偏差表示为：
20、（8）
21、其中：为路段a的车流量；在含n条道路的交通网中，各条道路流量与行驶受限值的偏差构成了一个n维向量空间；
22、将该向量空间的形式转化为标量值的形式，反映整个交通网的综合行驶指标，通过在hyper-box空间中内切hyper-ellipse空间的近似方法，将各道路流量超出舒适值的部分构成的n维向量空间转化为表征系统综合行驶指标的标量；
23、由于公式(1)中的在交通行驶场景中，第一值和第二值不涉及下限，因此只需处理其对应的上限值；对各道路流量的受限值和拥堵值进行归一化后，将公式(1)改写为：
24、(9)
25、其中，为在该场景下的标幺值；
26、由公式(3)(7)(8)(9)，得到道路综合评估指标：
27、(10)
28、结合行驶舒适上限指标α、行驶受限上限指标β、拥堵值，将系统综合行驶状态分为三类：当时，为行驶舒适状态；当时，为行驶受限状态；当时，为行驶拥堵状态；
29、根据交通综合评估模型筛选出需要优化的时段，根据氢价调整模型，得到的氢价调整结果与优化后的车流量数据作为微电网优化模型输入参数，对微电网优化模型进行整体机组出力优化，并完成配电网负荷均衡度优化。
30、优选的，构建氢价调整模型的步骤如下：
31、步骤201：引入氢价惩罚系数，用以指导氢价调整，具体如下：
32、（11）
33、其中，为价格弹性系数，即车主对氢价改变的敏感度；为修改后的氢价，为修改前的氢价；表示氢价上涨，从而引导道路车流量降低；表示氢价降低，从而引导道路车流量升高；
34、将氢价惩罚系数作用到bpr函数中，修改公式(6)为：
35、（12）
36、结合公式(5)(12)，即可得到优化后的交通网各道路流量；
37、步骤202：使用贝叶斯优化算法找到最优氢价惩罚系数制定方案，定义
38、（13）
39、其中，是一个复杂的交通流量分配函数，贝叶斯优化的目标是最小化此修正后的目标函数，为各个微电网氢价惩罚系数的组合；
40、在优化过程中，考虑到加氢价格需要在一定范围内，且各个加氢站的总充氢水平不能过低，因此参数的总和受到以下约束：
41、(14)
42、并且每个γ参数的取值在区间[0.5, 1.5]内：
43、(15)
44、经过氢价调整后的交通分配模型，得到一日内的交通流量分布情况与氢价；根据公式(11)，将氢价惩罚项反推出时段t需制定的氢价即：
45、(16)
46、将24h的氢价集合作为微电网优化模型输入参数，再对微电网机组进行一日内的优化。
47、优选的，调整微电网优化模型输入参数，构建新的微电网优化模型；
48、步骤301：建立微电网机组模型包括由燃料电池、电解槽、氢储能构成的氢能系统，并引入余热回收系统，通过燃料电池和电解槽的余热回收增加微电网的电-热耦合途径；供给侧包括光伏发电机组、风力发电机组、燃气轮机、配电网以及气网；需求侧包括电负荷、热负荷、气负荷以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于交通网络与电力系统耦合的氢燃料电池汽车调度方法，其特征在于：调度方法通过交通综合评估模型，用于燃料汽车加氢，并通过氢价调整来优化交通网络与电力系统的耦合成效；交通综合评估模型基于Hyper-box和Hyper-ellipse空间理论、交通网道路服务水平LOS以及Frank-Wolfe流量分配模型；交通综合评估模型设计步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于交通网络与电力系统耦合的氢燃料电池汽车调度方法，其特征在于：构建氢价调整模型的步骤如下：
3.根据权利要求1所述的基于交通网络与电力系统耦合的氢燃料电池汽车调度方法，其特征在于：调整微电网优化模型输入参数，构建新的微电网优化模型；
【技术特征摘要】
1.基于交通网络与电力系统耦合的氢燃料电池汽车调度方法，其特征在于：调度方法通过交通综合评估模型，用于燃料汽车加氢，并通过氢价调整来优化交通网络与电力系统的耦合成效；交通综合评估模型基于hyper-box和hyper-ellipse空间理论、交通网道路服务水平los以及frank-wolfe流量分配模型；交通...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩海腾，黄熠桢，卫志农，杨蓓，张思敏，陈胜，周亦洲，朱瑛，臧海祥，孙国强，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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