本发明属于能源调度,具体涉及一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法。
背景技术:
1、随着电动车的发展,充电站的电量供给需求也越来越大,在用电高峰期,充电站会产生电量缺口,出现充电站电量不足的情景。充电站出现电量不足的情景时,移动储能车可作为为充电站供电的一种途径。移动储能车能够游走于需要电量的充电站之间,在充电站产生电量缺口时,移动储能车本身的电量给充电站补充电量。
2、目前的移动储能车调度到充电站的方法,是以移动储能车调度到充电站的调度成本最低作为目标,通过设置约束条件的方式,迭代计算出某一移动储能车调度成本最低的充电站,让该移动储能车对应地前往调度成本最低的充电站。如:充电站a和充电站b产生电量缺口需要移动储能车补充电量,现有四辆移动储能车能给充电站a或者充电站b供电,经过现有的调度方法计算后,假设其中前三辆移动储能车去往充电站a的调度成本,比其去往充电站b的调度成本低;最后一辆移动储能车前往充电站b的调度成本,比其去往充电站a的调度成本低。按照现有的调度方法设计,则是将前三辆移动储能车调度到充电站a,最后一辆移动储能车调度到充电站b。
3、但是,实际情况中,某个充电站的电量缺口是有限的,过多的移动储能车前往该充电站,所有移动储能车的电量总和会远超过该充电站的电量缺口,造成移动储能车的电量在该充电站堆积。如前述前三辆移动储能车均去往了充电站a,但是充电站a可能只需要两辆移动储能车便可填补电量缺口,多余的一辆移动储能车在充电站a没有发挥供电的作用,造成该移动储能车在充电站a能源分配不合理。
技术实现思路
1、本发明的一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,能够将移动储能车的调度方式合理化,避免移动储能车在某个充电站堆积,造成能源分配不合理的情况。
2、本发明的一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,包括以下步骤:
3、s1:建立目标函数,设定交通网约束、充电站与移动储能车约束,通过迭代求解,解出某一辆移动储能车最小调度成本对应的充电站;将该移动储能车记录在其最小调度成本的充电站下;
4、s2:由调度中心获取各个充电站的电量缺口数值,针对某一充电站下的移动储能车,计算能填补该充电站电量缺口的移动储能车组合;将存在能填补电量缺口移动储能车组合的充电站记为优充电站,不存在能填补电量缺口移动储能车组合的充电站记为劣充电站;填补的含义为:该组合中所有移动储能车的电量总和,大于等于充电站电量缺口数值;
5、s3:对于任意一个优充电站,依照步骤s1,计算该优充电站下各个组合的调度成本,选出调度成本最小的组合并调度至该优充电站;对于任意一个劣充电站,将该劣充电站下的移动储能车调度至对应的劣充电站下;
6、s4:将所有的优充电站下,非调度成本最小的其他组合的移动储能车归于集合q;
7、s5:将劣充电站按电量缺口大小排序,将集合q中的移动储能车分配给劣充电站,直到所有的移动储能车分配完或者直到所有的劣充电站不存在电量缺口。
8、进一步地,步骤s5包括以下步骤:
9、s5.1:将劣充电站按电量缺口从大到小排序,排序后记为集合c;设共有h个劣充电站,集合c表示为:c={b1、b2、…、bj、…、bh};j∈[1,h];h为正整数;
10、s5.2:计算集合q中所有移动储能车调度到劣充电站b1的调度成本;再将集合q中的移动储能车,按调度成本从小到大排序;
11、s5.3:将集合q中移动储能车按调度成本从小到大依次调度至劣充电站b1处,每调度一辆移动储能车则更新一次集合q;更新集合q的含义为:调度一辆移动储能车去劣充电站,则在集合q中删除该移动储能车;
12、若劣充电站b1填补了电量缺口,或者集合q中不存在移动储能车,则停止向b1调度移动储能车;
13、s5.4:停止对劣充电站b1调度移动储能车后,更新集合c中的劣充电站;更新集合c的含义为:若充电站填补了电量缺口,将该劣充电站从集合c中删除;若充电站没有填补电量缺口,则不将该劣充电站从集合c中删除;
14、s5.5:若集合q中存在移动储能车,同时集合c中存在劣充电站;继续重新计算集合q中所有移动储能车,依次到集合c中bj的调度成本;并将集合q中的移动储能车,按调度到bj的调度成本从小到大重新排序;
15、按调度成本从小到大,依次向集合c中bj劣充电站调度移动储能车;每调度一辆移动储能车,更新一次集合q;
16、若集合q中不存在移动储能车,或者集合c中不存在劣充电站,停止向bj调度移动储能车;
17、s5.6:重复s5.5,按照s5.5中的方式,依次向bj调度移动储能车,直到j=h或者集合q中不存在移动储能车,停止向bj中调度移动储能车。
18、进一步地,步骤s1中,目标函数为:
19、mintij=mij+cij(b-1)
20、式中:mij表示为第i辆移动储能车到第j个充电站的路程成本;cij表示为第i辆移动储能车到第j个充电站的放电成本;tij为第i辆移动储能车到第j个充电站的调度成本。
21、进一步地,步骤s1中,交通网约束包括:通行时间约束、交通流量守恒约束、交通网成本约束、交通网互补约束;充电站与移动储能车约束包括:充电站电量需求约束、移动储能车储能运行约束和移动储能车成本约束。
22、进一步地,步骤s5.2中,如果集合q中的移动储能车不能调度至某一劣充电站,则将移动储能车调度至该劣充电站的调度成本视为无限大,若该移动储能车的调度成本无穷大,则不调度该移动储能车前往该充电站。
23、有益效果:
24、本方案能够将某一充电站下的移动储能车,以组合的形式计算调度成本。从而将充电站分为优充电站和劣充电站,再利用优充电站下的其他非最小调度成本其他组合的移动储能车调度至劣充电站,使移动储能车的分配更加合理。
25、采用了交通网均衡这一约束,减少了通行时间。
1.一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,其特征在于,步骤s5包括以下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,其特征在于,步骤s1中,目标函数为:
4.根据权利要求1所述的一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,其特征在于,步骤s1中,交通网约束包括:通行时间约束、交通流量守恒约束、交通网成本约束、交通网互补约束;充电站与移动储能车约束包括:充电站电量需求约束、移动储能车储能运行约束和移动储能车成本约束。
5.根据权利要求2所述的一种基于充电站需求和交通网均衡的移动储能车调度优化方法,其特征在于,步骤s5.2中,如果集合q中的移动储能车不能调度至某一劣充电站,则将移动储能车调度至该劣充电站的调度成本视为无限大,若该移动储能车的调度成本无穷大,则不调度该移动储能车前往该充电站。