一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，它包括以下过程：1)形成充电电价初始方案；2)确定充电电价评估准则的权重；3)确定各评估准则下方案的相对优劣次序；4)确定最优的充电电价方案。本发明提供了一种基于层次化数据包络分析的可以兼顾各类消费者的电动汽车充电电价的综合决策方法，该综合决策方法在探讨充电电价制定应满足要求的基础上建立了充电电价综合评价指标集，并进一步确定层次化数据包络模型的输入、输出指标，给出各指标的计算方法，形成完整的充电电价综合决策分析模型，以行驶里程不同的消费者为例，对适用于每类消费者的充电电价初始方案进行综合评估，可制定出兼顾不同类型消费者的综合最优充电电价。
【专利说明】一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电动汽车充电电价的制定方法，具体地说是一种电动汽车充电电 价制定的综合决策方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，国内外电动汽车技术发展日趋成熟，各国政府也相继出台激励政策推动 电动汽车的普及。充电站运营商和消费者是电动汽车产业运营不可或缺的参与者，而充电 电价直接影响运营商和消费者的经济效益，进而影响电动汽车的产业化发展，受到研究者 的关注。一些研究建立了分时电价对充电行为影响的分析模型，并在此基础上评估了充电 设施位置（包括居民区和非居民区）与充电电价的关系，向私家电动汽车用户提供了三种 可供选择的充电电价方案。另外，一些研究在设定标准充电站和标准电动汽车的基础上，分 别建立了运营商和消费者的效益模型，对充电电价的影响进行了定量的敏感性分析，求得 既满足运营商盈利又能保证电动汽车消费者用车成本低于燃油汽车的充电电价范围，并针 对无法同时满足两者效益的情况，建议了多项解决措施。以此为基础，分析了考虑项目资金 的时间价值、分时电价以及政府补贴水平等的影响的充电电价制定。
[0003] 综上可以看出，现有研究多是面向的仅是一种类型（标准或典型）消费者的充电 电价制定方案，而实际中消费者个体差异很大，如此制定的充电电价难以被普遍接受。因 此，区分消费者类别，多方位评估充电电价对消费者的影响，方能制定出综合效益最佳的充 电电价。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种可以兼顾各类消费者的电动汽车充电电 价制定的综合决策方法。
[0005] 本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种电动汽车充电电价制定的综合决 策方法，其特征是，包括以下过程：
[0006] 1)形成初始方案
[0007] 根据电动汽车车辆日行驶距离对电动车消费者进行分类，分为行驶距离短、行驶 距离短中、行驶距离短长和行驶距离短较长4类电动车消费者，并以每类消费者日行驶距 离的平均值作为行驶距离的典型值，每类消费者行驶距离的典型值所对应的充电电价就是 该类消费者可以接受的平均充电电价，即可形成4个充电电价初始方案；
[0008] 2)确定充电电价评估准则的权重
[0009] 首先通过建立准则和指标来形成评估方案的层次结构模型，然后利用层次分析法 得到充电电价评估方案经济性、适用性和满意度的输入、输出指标集，最后采用方根法求解 准则权重向量 W= (w'wP2，···，·/111);
[0010] 3)确定各评估准则下方案的相对优劣次序
[0011] 在比较各项评估指标时，针对不同的评估准则，采用数据包络分析方法构造最优 化模型；根据最优化模型测算各种评估准则所需的输入、输出指标数据，求得最优效率指 数；
[0012] 4)确定最优的充电电价方案
[0013] 运用归一化及加权求和的方法计算各方案的综合排序权值％，按综合排序权值Qi 由大到小对初始方案进行排序，确定综合评估最优的充电电价方案。
[0014] 上述方法中，所述层次结构模型分为目标层、准则层和指标层，所述目标就是满足 各个准则的指标要求；所述准则包括经济性、适用性和满意度；所述指标包括经济性好、适 用性广和满意度高。
[0015] 上述方法中，所述经济性好就是：（1)以消费者的内部收益率L和动态回收期12 表示消费者的经济性，值越高、12值越小说明消费者使用电动汽车越经济；（2)以运营商 的净现值1 3和动态回收期14表示其经济性，13值越大、14值越小说明充电站盈利能力越强；
[0016] 所述适用性广就是以充电电价对应的消费者比例15以及充电电价与运营商期望 电价的价差1 6表示适用性，15值越大、16值越小说明制定的充电电价适用的消费者范围越 广，同时适用于消费者和运营商的能力越强；
[0017] 所述满意度高就是以制定的充电电价与现执行充电电价的差值17表示消费者的 满意度，1 7值越大，意味着消费者的可接受电价越高，消费者剩余越多，该充电电价越容易 令消费者满意。
[0018] 上述方法中，所述经济性、适用性和满意度的输入、输出指标集如表1所示：
[0019] 表1 :经济性、适用性、满意度的评估指标
[0020]
【权利要求】
1. 一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，其特征是，包括以下过程： 1) 形成初始方案 根据电动汽车车辆日行驶距离对电动车消费者进行分类，分为行驶距离短、行驶距离 短中、行驶距离短长和行驶距离短较长4类电动车消费者，并以每类消费者日行驶距离的 平均值作为行驶距离的典型值，每类消费者行驶距离的典型值所对应的充电电价就是该类 消费者可以接受的平均充电电价，即可形成4个充电电价初始方案； 2) 确定充电电价评估准则的权重 首先通过建立准则和指标来形成评估方案的层次结构模型，然后利用层次分析法得到 充电电价评估方案经济性、适用性和满意度的输入、输出指标集，最后采用方根法求解准则 权重向量 W = (wP1, wP2,…，wPm); 3) 确定各评估准则下方案的相对优劣次序 在比较各项评估指标时，针对不同的评估准则，采用数据包络分析方法构造最优化模 型；根据最优化模型测算各种评估准则所需的输入、输出指标数据，求得最优效率指数； 4) 确定最优的充电电价方案 运用归一化及加权求和的方法计算各方案的综合排序权值％，按综合排序权值Qi由大 到小对初始方案进行排序，确定综合评估最优的充电电价方案。
2. 根据权利要求1所述的一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，其特征是，所 述层次结构模型分为目标层、准则层和指标层，所述目标就是满足各个准则的指标要求；所 述准则包括经济性、适用性和满意度；所述指标包括经济性好、适用性广和满意度高。
3. 根据权利要求2所述的一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，其特征是，所 述经济性好就是：（1)以消费者的内部收益率Ii和动态回收期1 2表示消费者的经济性，Ii 值越高、12值越小说明消费者使用电动汽车越经济；（2)以运营商的净现值1 3和动态回收 期14表示其经济性，13值越大、14值越小说明充电站盈利能力越强； 所述适用性广就是以充电电价对应的消费者比例15以及充电电价与运营商期望电价 的价差16表示适用性，15值越大、16值越小说明制定的充电电价适用的消费者范围越广，同 时适用于消费者和运营商的能力越强； 所述满意度高就是以制定的充电电价与现执行充电电价的差值17表示消费者的满意 度，17值越大，意味着消费者的可接受电价越高，消费者剩余越多，该充电电价越容易令消 费者满意。
4. 根据权利要求1所述的一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，其特征是，所 述经济性、适用性和满意度的输入、输出指标集如表1所示： 表1 :经济性、适用性、满意度的评估指标
Ii为消费者的内部收益率、12为动态回收期、13为运营商的净现值、为动态回收期、 15为充电电价对应的消费者比例、16为充电电价与运营商期望电价的价差、17为制定的充 电电价与现执行充电电价的差值、U为满意度的输出指标。
5. 根据权利要求1所述的一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，其特征是，所 述最优化模型如式1所示：
(1) 式1中，可将不同充电电价方案视为决策单元，假设有η个决策单元，每个决策单元 都有m个输入量和s个输出量，分别表示该充电电价所耗费的资源和所产生的效益，Xj = (Xu, x2j, ...，xmj)T，yj = (yu, y2j, ...，ySj)T，j = 1，2, ...，η ;Χυ 代表第 j 个决策单元在第 i 项 的输入值；y"_代表第j个决策单元在第r项的输出值；v = (Vp v2,…，vm)为输入权系数，u =(Up u2, ···，!〇为输出权系数； 根据式1测算各种准则评估所需的输入输出指标数据，求得最优效率指数VP1，VP2和 VP3。
6. 根据权利要求1所述的一种电动汽车充电电价制定的综合决策方法，其特征是，所 述综合排序权值通过式2进行求得：
(2) 式2中，Qi为综合排序权值，wP1、wP2、wP3为权重向量，V/ 1、V/2、V/3为最优效率指数，i =1，2, 3,4〇
【文档编号】G06Q10/04GK104091211SQ201410331428
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】路宽, 刘思, 张利, 薛万磊, 孙雯雪, 李静, 朱子剑, 赵昕, 彭卓, 徐楠, 刘晓彤 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司经济技术研究院