电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115860433A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202310119781.5G06Q30/0283(2023.01)(22)申请日2023.02.16(71)申请人国网湖北省电力有限公司经济技术研究院地址430077湖北省武汉市武昌区水果湖街徐东路47号(72)发明人夏方舟杨洁陈红坤徐敬友陈峰唐靖叶高翔邵非凡陈可周玉洁陈逸馨(74)专利代理机构武汉市首臻知识产权代理有限公司42229专利代理师高琴(51)Int.Cl.G06Q10/0631(2023.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书7页说明书21页附图7页(54)发明名称电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划方法及系统(57)摘要电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划方法，该方法先构建基于充电能量需求分配的电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划模型，再对构建的联合规划模型进行求解，得到最优联合规划方案，即对电动汽车快速充电站、电动汽车动态无线充电系统、光伏电池和储能系统进行选址定容，并规划响应的配电网线路的扩容方案。本发明一方面采用能量需求分配模型降低了问题的求解复杂度，另一方面提高了电力‑交通耦合网的高效运行效果。CN115860433ACN115860433A权利要求书1/7页1.电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划方法，其特征在于：所述规划方法依次包括以下步骤：步骤A、构建基于充电能量需求分配的电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划模型，其中，所述联合规划模型包括外层模型和内层模型，所述外层模型的目标函数为：；上式中，为充电服务收益，为电动汽车快充站和动态无线充电系统的运营成本，为电动汽车快充站和动态无线充电系统从配电网购电的成本，为总投资成本，为贴现率，为投资年限；所述外层模型的决策变量为电动汽车快充站、动态无线充电系统联、光伏电池、储能系统的选址和定容方案；所述内层模型的目标函数为：；上式中，为电动汽车的总充电时间成本，为未被满足的充电能量缺口导致的罚成本；所述内层模型的决策变量为电动汽车的快速充电和动态无线充电的能量需求的时空分配方式；步骤B、对构建的联合规划模型进行求解，得到最优联合规划方案。2.根据权利要求1所述的电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划方法，其特征在于：外层模型中，所述、、、根据以下公式计算得到：；；；；；；；2CN115860433A权利要求书2/7页；；；；上式中，、分别为分配在t时段的O‑D对od中采用路径k的电动汽车在道路上的快速充电能量需求、动态无线充电能量需求，、分别为t时段快速充电、动态无线充电的充电价格，d为一个标准年中典型日的数量，、分别为快充站、动态无线充电系统的运营成本，为t时段的实时购电价格，为t时段道路处配电网向快充站或动态无线充电系统输出的有功功率，为t时段道路处被消纳的光伏出力，为单位时间尺度，、、分别为快充站、动态无线充电系统、光伏电池及储能系统的投资成本，、分别为土地成本、配电网线路扩容投资成本，、分别为单个典型日快充站、动态无线充电系统的运营成本，为道路处的快充站配置的快速充电桩数量，、分别为道路处的快充站、动态无线充电系统建设位置的0‑1变量，为道路的长度，、分别为单个快充站、动态无线充电系统的前期投资成本，、、分别为单台快速充电桩、光伏电池和储能系统的安装成本，为单位长度的动态无线充电系统的安装成本，、分别为道路处安装的光伏电池、储能系统的台数，为配电网线路w的扩容0‑1变量，为单条配电网线路扩容的投资成本，、、分别为道路处单台快速充电桩、光伏电池、储能系统占用土地的投资成本；内层模型中，所述、根据以下公式计算得到：；；上式中，为人均时薪，为快速充电的额定功率，为罚函数系数，为t3CN115860433A权利要求书3/7页时段O‑D对od的总充电能量缺额。3.根据权利要求2所述的电动汽车快充站和动态无线充电系统联合规划方法，其特征在于：所述外层模型的约束条件包括：；；；；；；上式中，、分别为快充站、动态无线充电系统的最大建设数量，为动态无线充电的额定功率，为t时段道路的平均通行时间，、分别为道路上的交通容量、车道数量，为交通网中电动汽车的渗透率，为平均每辆电动汽车的能量缺额，、、分别为单条道路配置的快速充电桩、光伏电池、储能系统的最大数量，为大M常数；所述内层模型的约束条件包括：；；；；；；；4CN115860433A权利要求书4/7页；上式中，为一个典型日内通过快速充电和动态无线充电满足的充电能量缺额的最小百分比，为t时段O‑D对od对所对应的路径k经过道路的0‑1变量，为t时段道路处储能系统的充放电功率，、分别为快速充电、动态无线充电的能量传递效率，为t时段道路处配电网向快充站或动