[发明专利]一种面向多目标优化的电动汽车充电调度方法

说明书

本发明提供一种面向多目标优化的电动汽车充电调度方法，包括步骤：构建车辆准入机制，对进入停车场的车辆进行限制；对运营商利润最大化和车主满意度最大化的两个优化目标进行线性加权，得到进入停车场充电的每辆车辆个体的最终目标函数；随机分配车辆个体的充电时间，得到车辆个体的充电分配方案；采用遗传算法，对充电分配方案进行更新，并结合模拟退火算法判断是否接收更新后的充电分配方案；输出车辆个体最终的充电分配方案。本发明能够平衡停车场运营商的利润和车主的满意度，得到车辆的最优充电分配方案，能够同时提高运营商的利润和车主满意度，同时有效缓解配电网的负荷波动，实现停车场运营商和电动汽车车主的双赢。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其是涉及一种面向多目标优化的电动汽车充电调度方法。

背景技术

随着化石能源短缺和环境污染等问题的日益严重，电动汽车因其节能环保的特点引起了政府、行业及学术界的广泛关注，在日常生活中逐渐普及并得到广泛使用，有望在未来取代传统燃油汽车。同时，电动汽车的使用也对公共充电设施提出了新要求。

目前，许多电动汽车车主无法在居民停车场内安装充电基础设施，其充电需求无法得到满足。为了缓解这个问题，停车场将有可能在未来作为充电站，即在工作场所附近的停车场为他们的电动汽车充电，通过在停车场配备多个充电桩，提供停车和充电服务，车主可在停车期间进行充电。同时，由于车主的工作时间通常长于电动汽车的充电时间，可大大提高充电完成率。预计未来办公楼、商业区和机场的停车场可以采用这种模式。因此，停车场需为电动汽车提供便捷性以及快速性的充电服务。然而，由于电动汽车具有动态到达和随机充电的特性，若不进行适当的协调充电技术，大规模电动汽车的接入不仅会对配电网的安全造成影响，如负荷峰值增加、配电网线路过载和配电网损耗增加，还有可能导致车辆的充电需求在离开时无法得到满足，从而造成停车场运营商的利润损失。因此，如何在停车场环境下，提高大规模电动汽车的充电效率显得尤为重要。为了缓解上述不利影响，如何设计一个充电调度策略并应用高效的调度算法来保证停车场运营商和电动汽车车主的利益至关重要。

电动汽车充电调度过程中涉及两个利益主体，分别是充电服务提供者和电动汽车车主。一方面，从充电服务提供者的角度出发，为了保障电网的安全性，需要尽可能实现削峰填谷，故希望在实现利润最大的同时考虑各车充电时段的合理性。另一方面，从车主的角度来说，为避免离开前无法达到预期电量的情况，调动车主参与协调充电的积极性，应保障车主的满意度，尽可能缩短充电时长并减少其所需支付的充电费用。然而，目前使用的调度策略通常将充电利润和车主满意度作为两个不同的利益主体的目标，很少综合考虑这两个目标。电动汽车市场份额的扩大对电动汽车的充电调度策略提出了新要求，而目前的研究工作尚未针对利润与满意度形成一个完整有效的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种面向多目标优化的电动汽车充电调度方法，在保障电网安全的前提下，平衡停车场运营商的利润和车主的满意度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种面向多目标优化的电动汽车充电调度方法，包括步骤：

S1、构建车辆准入机制，对进入停车场的车辆进行限制；

S2、对运营商利润最大化和车主满意度最大化的两个优化目标进行线性加权，得到进入停车场充电的每辆车辆个体的最终目标函数；

S3、随机分配所述车辆个体的充电时间，得到所述车辆个体的充电分配方案；

S4、采用遗传算法，对所述充电分配方案进行更新，并结合模拟退火算法判断是否接收更新后的所述充电分配方案；

S5、输出所述车辆个体最终的所述充电分配方案。