[发明专利]一种基于可调分级充电服务费的快充负荷充电引导方法

说明书

本发明涉及一种基于可调分级充电服务费的快充负荷充电引导方法，包括：步骤S1、根据区域路网和配电网约束，建立基于出行链和蒙特卡洛方法的快充负荷预测模型，对用户出行时空轨迹变化以及快充需求进行预测；步骤S2、建立用户充电位置加权决策模型进行充电位置决策，统计各充电站快充负荷；步骤S3、构建优化目标为区域内配电网节点电压偏差绝对值总和最小的区域分级充电服务费调整模型，对充电服务费进行优化调整；步骤S4、基于调整后的充电服务费，采用所述用户充电位置加权决策模型，决策出最优的用户快充负荷充电位置。与现有技术相比，本发明具有有效引导用户合理充电、减少用户充电成本以及改善配电网电压的优点。

技术领域

本发明涉及电动汽车快充技术领域，尤其是涉及一种基于可调分级充电服务费的快充负荷充电引导方法。

背景技术

随着化石能源的重度消耗以及城市空气质量的加剧恶化，具有清洁、低碳性能的电动汽车得到全球各国的大力推广，发展电动汽车成为交通部门节能减排的关键途径，也成为推动我国产业结构转型的重要动力。然而大功率快充式充电桩的投入使用，尤其是特斯拉超级充电站等大功率快充设备的大量接入势必会改变典型配电网的负荷特性，对配电网的电压质量产生更大的冲击。因此，在科学准确预测区域内快充负荷时空分布的基础上，制定合理有效的充电服务费机制，引导电动汽车用户通过合理决策选择公共充电站进行充电，对于提升城市配电网的电能质量，延缓配电网的增容具有重要意义。

现有的研究中都是为了平衡区域充电、提升配电网电压质量、减小配电网峰谷差等作为优化目标，构建了不同的充电服务费机制，并且取得了一定的效果；然而以上研究通常仅选择1天内的个别时段进行仿真分析，对于可调充电服务费引起的 24小时的快充负荷时空分布、配电网电压分析以及参与方的经济性缺乏全局考量和研究。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种基于可调分级充电服务费的快充负荷充电引导方法，该方法可有效引导用户改变充电位置，进而改变快充负荷时空分布，对改善配电网电压质量、减小用户充电成本具有重要意义。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种基于可调分级充电服务费的快充负荷充电引导方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1、根据区域路网和配电网约束，建立基于出行链和蒙特卡洛方法的快充负荷预测模型，对用户出行时空轨迹变化以及快充需求进行预测；

步骤S2、基于目标函数为充电服务费、路途时间及路途耗电量综合成本最少的用户充电位置加权决策模型进行充电位置决策，统计各充电站快充负荷，将各充电站快充负荷归算到对应供电节点，进行时序潮流计算；

步骤S3、构建优化目标为区域内配电网节点电压偏差绝对值总和最小的区域分级充电服务费调整模型，对充电服务费进行优化调整；

步骤S4、基于调整后的充电服务费，采用所述用户充电位置加权决策模型，决策出最优的用户快充负荷充电位置。

优选地，所述步骤S1具体为：

步骤S11、构建区域路网模型R＝(D,L)，其中，D代表路网节点集合，L代表路网R所含路段集合，得到包含路网中各节点关联情况以及路段路阻大小的路网权值邻接矩阵W，表达式为：

式中，表示道路节点d_i,d_j之间的距离；若两节点之间无直接连通的路径，则为inf；

步骤S12、构建路网配电网模型，叠加各充电站充电负荷和节点日基础负荷，得到配电网各节点综合负荷，表达式为：

式中，分别表示t时刻配网供电节点i的基本负荷、电动汽车集群接入充电站的快充负荷和叠加后归算到节点i的综合负荷，n_G为配网节点个数；