[发明专利]电动汽车群与建筑群的协同优化方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了电动汽车群与建筑群的协同优化方法、装置、设备和介质，该系统由N辆电动汽车与M栋建筑组成，其中每栋建筑都装配有光伏发电系统、恒温调节器系统、电动汽车充电桩。该方法采用情景树方法以解决随机性问题，根据太阳辐射强度、恒温调节器设定温度以及电动汽车移动带来的能量交互，建立光伏发电、建筑负荷以及电动汽车移动带来的能量交互的预期场景，以在所有情景下平均运行成本最小为目标，对系统进行混合整数线性规划，以研究系统的运行策略。在该优化问题中，保持光伏发电、建筑负载在所有情景下的运行策略相同，而令电动汽车的充放电在不同情境下的运行策略可变，以达到消纳新能源的目的。

技术领域

本发明属于多能源系统技术领域，具体涉及基于新能源的电动汽车群与建筑群的协同优化方法、装置、设备和介质。

背景技术

经济的发展对能源需求急剧增加，导致煤炭、天然气、石油等传统化学能源日趋枯竭，同时化石能源的极度开采和过度使用引发了酸雨、雾霾等恶劣环境问题，严重威胁人体健康和社会良性发展。因此，以化石能源为主的传统能耗模式已经不能完全满足需求。如何寻求新的能耗模式，解决能源消耗和环境保护的冲突性难题是社会可持续发展的关键所在。一方面，充分利用水能、风能、太阳能等绿色新能源是一种行之有效的解决方案，然而，新能源的电力以高转换效率及大规模无损接入常规电力系统的技术难度大，在一定程度上限制了绿色新能源的实际应用。另一方面，在能源运输、转化、分配等环节存在惊人的能量损耗，若是能够有效减小能量损耗，提高能量利用率，同样也是一种切实可行的解决方案，在已经提出的诸多解决能源与环境问题的方法中，节能是一种被公认为最有效或者最没有争议的缓解、解决能源危机的方法，尤其是在能源系统负载侧的节能作用更为明显。

现阶段，社会总能耗中占比最大的是楼宇运行，因此，相比于工业和运输业，楼宇由于其能耗总量巨大、用能弹性高而具有巨大的节能空间。此外，随楼宇运行而产生的废气、废渣等污染物排放也是城市环境恶化的主要原因。35％的二氧化碳排放、49％的二氧化硫排放、25％的一氧化二氮排放和10％的颗粒污染物排放是由于建筑运行造成的。

为缓解日渐严峻的能源危机和环境问题，一方面在需求侧大力推广需求响应计划，引导用户科学合理的用电。随着智能电网理念的提出和实施，其所具有的信息化、自动化、数字化和互动化的新型信息物理能源系统的发展为能源需求侧优化提供了新途径。

另外一方面在大力发展清洁新能源，目前的发展趋势为：一方面在能源供应侧大力可再生新能源，提高新能源在能源结构中的占比；另一方面，在需求侧大力推广新能源汽车的使用，实现交通领域“以电代油”，从而缓解交通运输对于传统化石能源的依赖，实现节能减排。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了基于新能源的电动汽车群与建筑群的协同优化方法、装置、设备和介质，结合新能源，在满足建筑舒适度需求，电动汽车的出行需求的同时，消纳新能源，提高系统效率并达到最小的运行成本。

为达到上述目的，本发明所述的电动汽车群与建筑群的协同优化方法，包括以下步骤：

S1、收集当前天气数据，并给出下一时段的天气预测数据，根据预测的室外环境温度以及建筑负载模型得到建筑的负载功率预测数据；根据天气预测数据得到下一时段的光伏发电功率；

收集每辆电动汽车的行程链信息，根据单辆电动汽车的行程链对电动汽车群进行时间与空间上的信息聚合，得到电动汽车群的时空耦合信息；

S2、根据建筑的负载功率预测数据，电动汽车群的时空耦合信息，以及光伏发电的出力信息进行协同优化，得到新能源的电动汽车群与建筑群的开销最小的运行策略集。

一种电动汽车群与建筑群的协同优化装置，包括信息采集与分析模块，情景生成器，以及优化计算模块与控制模块；