[发明专利]车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法及系统

说明书

本发明的一种车‑站‑网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法及系统，包括：根据区域路网‑电网的耦合关系以及用户出行规律，预测日次区域内电动汽车充电负荷的时空分布特性；以最小网损为目标，在满足电动汽车充电量的前提下，建立配电系统运营商运行优化模型；以充电成本最小为目标，在满足电动汽车充电量的前提下，建立电动汽车聚合商运行优化模型；建立配电系统运营商和电动汽车聚合商的运行博弈模型并求解，输出电动汽车用户的充电计划。本发明建立计及路网‑电网耦合的电动汽车充电负荷分布的时空特性模型，刻画EV用户在实际决策场景中的博弈行为，避免博弈结论理想化，实现了充电站充电负荷的精确预测，提高了有序充电方法的精确性。

技术领域

本发明涉及电动汽车运行控制技术领域，具体涉及一种车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法及系统。

背景技术

近年来，电动汽车(electric vehicle，EV)产业迅猛发展，然而，由于EV用户的充电行为具有很大的随机性和不确定性，规模化的EV无序充电时，充电负荷将与基础负荷叠加，增加对电网的控制难度。因此，制定有效的有序充电优化策略，对EV进行合理的充电安排是降低上述不利影响、推动EV产业长久发展的有效途径。随着涵盖需求侧可调节资源容量竞价和电能量竞价的电力市场需求响应的建立，为EV用户提供充放电引导服务的电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator，EVA)逐渐成为电力市场需求侧的重要组成部分。此外，配电网运营商(distribution system operator，DSO)负责配电网运营管理，并为各类用户提供增值服务，使得运营权的管理更灵活。

规模化具有充放电特性的EV可通过EVA整合其充放电量来参与电网需求响应。在此售电侧电力体制改革的大背景下，EV充放电调度场景涉及的决策主体更加多元化，其中主要考虑DSO、EVA与EV用户。通过整合庞大分散的EV充放电负荷，EVA拥有单个EV不具备的参与电力市场电能量竞价和向电网提供削峰填谷等辅助服务的能力。这不仅降低了分散的EV进入市场的门槛，也提升了其从批发电力市场竞得低成本电量的能力。EVA通过竞价为EV用户提供更廉价的电能，并能从中赚取差价；同时这种聚合的负荷和电力市场的交易降低了大规模EV充电带来的不确定性，使DSO获得一些优质的需求响应资源，减少电网调峰压力。由此使DSO、EVA、EV用户三方收益。现实场景中，DSO、EVA与EV用户作为不同利益主体，在各自决策过程中有不同优化目标。一方面各主体独立地优化各自的目标，另一方面又互相受到彼此行为的影响，各主体间形成复杂的利益博弈关系。能考虑多利益关联或冲突的决策主体相互作用、多目标协调平衡的博弈论有望成为研究上述问题的有力工具。

发明内容

本发明提出的一种车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法，以期将电动汽车充电负荷的时空分布引入多主体博弈竞争模型，从而能够综合考虑三方利益，制定更加科学合理的充电方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种车-站-网三方博弈的电动汽车有序充电控制方法，包括以下步骤，

包括以下步骤，

S100：区域内的配电网和充电站分别由配电系统运营商和电动汽车聚合商管理。根据区域路网-电网的耦合关系以及用户出行规律，电动汽车聚合商预测未来次日区域内电动汽车充电负荷的时空分布特性，进而得到配电网各节点的电动汽车充电负荷及充电量的预测值，并将该信息上报给配电系统运行商；

S200：配电系统运营商以最小网损为目标，在满足电动汽车充电量的前提下，建立配电系统运营商运行优化模型，以确定配电网各节点未来24小时内的最佳电动汽车充电负荷；

S300：电动汽车聚合商以充电成本最小为目标，在满足电动汽车充电量的前提下，建立电动汽车聚合商运行优化模型，以确定各时段充电站可提供的电动汽车充电功率；