【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電動汽車充電導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法。
技術(shù)介紹
1、在能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景下，電力系統(tǒng)是能源系統(tǒng)的重要組成部分，交通系統(tǒng)是能源系統(tǒng)的重要負荷，隨著電動汽車滲透水平的逐年提高，電力系統(tǒng)和交通系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系正在日趨緊密，公共充電設(shè)施成為兩系統(tǒng)耦合的中間樞紐。大規(guī)模電動汽車通過充電設(shè)施頻繁的充電行為給電力系統(tǒng)和交通系統(tǒng)之間創(chuàng)造了新的互動，兩系統(tǒng)運行逐漸由相互獨立轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨锐詈稀Ｔ诖饲闆r下，交通網(wǎng)的道路結(jié)構(gòu)、擁堵狀態(tài)和交通管制政策等會影響電動汽車的行駛模式，其充電地點和時間選擇會顯著影響電力負荷的時空分布，進而影響電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)；反過來，充電設(shè)施位置、容量、電價和充電排隊時間也會影響電動汽車的出行計劃和行駛行為，并進一步影響交通系統(tǒng)的流量分布。因此，在電動汽車的作用下，電力系統(tǒng)與交通系統(tǒng)之間產(chǎn)生了交互影響，二者的運行情況勢必變得更加復(fù)雜。
2、交通流-充電流的聯(lián)合調(diào)控通常基于交通部門和電力部門的合作，通過道路通行費和充電站服務(wù)費來調(diào)控燃油汽車和電動汽車的行駛路線和充電選擇，同時通過調(diào)度分布式電源的出力，在確保電網(wǎng)安全的前提下，實現(xiàn)電力流的經(jīng)濟性最優(yōu)以及交通流的整體走行時間最少。由此可見，當前研究主要考慮兩網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。然而，電力和交通的碳排放分別占比40％和9％，交通電氣化雖然能在一定程度上降低交通側(cè)的碳排放量，但是如果電動汽車的充電來源是傳統(tǒng)燃煤電廠，則會使電力部門的碳排放量不降反增。當前以經(jīng)濟性為主要目標的調(diào)度方法難以滿足我國碳減排的需求。為此，有必要在經(jīng)
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法。
2、技術(shù)方案，為了實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提出一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，該方法包括以下步驟：
3、1)獲取電力系統(tǒng)和交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和運行參數(shù)，所述網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲、線路電阻/電抗、交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲、路段自由通行時間和路段容量、充電站容量和最大等待時長，所述運行參數(shù)包括機組發(fā)電成本參數(shù)、上級電網(wǎng)購電單價、機組碳排放參數(shù)、出行用戶的單位行駛時間成本、碳稅；
4、2)獲取場景數(shù)據(jù)，包括電力系統(tǒng)有功負荷、無功負荷，以及交通系統(tǒng)中不同起止點的出行需求；
5、3)基于獲取的兩系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、運行參數(shù)和場景數(shù)據(jù)，以電力系統(tǒng)運行約束、交通系統(tǒng)運行約束為約束條件，以價格信號和分布式電源出力為調(diào)控對象，以最小化兩系統(tǒng)的運行成本和碳排放成本之和為目標函數(shù)，建立考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控模型，求解得到最優(yōu)調(diào)控方案。
6、進一步的，所述步驟3)中，目標函數(shù)f＝ectn+ecpdn+tax(emtn+empdn)，其中：
7、
8、其中，f、ectn、ecpdn、emtn、empdn分別表示兩系統(tǒng)總運行成本、交通系統(tǒng)運行成本、電力系統(tǒng)運行成本、交通系統(tǒng)碳排放量、電力系統(tǒng)碳排放量，其具體計算方法如式(1)-(4)所示，下標rs表示起止點；下標a表示路段；下標l表示充電站；下標i，j，h表示電網(wǎng)節(jié)點；表示交通路段集合；表示充電路段集合；en表示配電網(wǎng)節(jié)點集合；π(0)表示與根節(jié)點連接的子節(jié)點集合；tax表示碳稅；ω表示單位時間成本；表示施加于路段a的燃油車通行費；和分別表示路段a上的車流量和路段通行時間；和分別表示充電站l內(nèi)的電動汽車數(shù)目和充電時間；γl和ee分別表示充電站l的充電單價和每輛電動汽車的充電量；ai，bi，ci為位于節(jié)點i處分布式電源的三個發(fā)電參數(shù)；表示節(jié)點i處分布式電源有功出力值；ρ和p0j分別表示主網(wǎng)購電單價和從主網(wǎng)的購電量；表示交通系統(tǒng)中路段a的長度；eco2表示單位發(fā)電量所產(chǎn)生的碳排放量。
9、進一步的，所述步驟3)中，建立電力系統(tǒng)運行約束如下：
10、
11、式(5)表示電力系統(tǒng)有功功率平衡約束；式(6)表示電力系統(tǒng)無功功率平衡約束；式(7)表示電力系統(tǒng)歐姆定律；式(8)表示電力系統(tǒng)線路功率的容量約束；式(9)表示節(jié)點電壓上下限約束；式(10)表示分布式電源有功出力的上下限約束；式(11)表示分布式電源無功出力的上下限約束；式(12)定義節(jié)點有功負荷，包括該節(jié)點的常規(guī)用電負荷和接入該節(jié)點的電動汽車充電負荷；
12、式中，下標l表示充電站；下標i，j，h表示電網(wǎng)節(jié)點，π(j)表示與節(jié)點j相連的所有子節(jié)點所構(gòu)成的集合；pij和qij分別為流經(jīng)線路ij的有功功率和無功功率；pjh與qjh分別為流經(jīng)線路jh的有功功率和無功功率；rij與xij分別為線路ij的電阻與電抗；vi為節(jié)點i的電壓幅值；vj為節(jié)點j的電壓幅值；v0表示關(guān)口節(jié)點的電壓幅值；和vi分別為節(jié)點i電壓幅值的上限、下限；為線路ij的視在功率上限；和分別為節(jié)點i處電源發(fā)出的有功功率和無功功率；和分別為節(jié)點i處的有功負荷和無功負荷；pi分別為分布式電源有功出力上、下限；qi分別為分布式電源無功出力的上限、下限；c(j)表示由電力系統(tǒng)節(jié)點j供電的充電站集合；表示節(jié)點j處的常規(guī)有功負荷。
13、進一步的，所述步驟3)中，設(shè)置交通系統(tǒng)運行約束如下：
14、
15、
16、式(13)表示交通系統(tǒng)路段流量守恒約束；式(14)表示充電站流量守恒約束；式(15)表示燃油車出行需求守恒約束；式(16)表示電動汽車出行需求守恒約束；式(17)表示路段流量與路段通行時間之間的非線性關(guān)系；式(18)表示充電站排隊車輛與充電站排隊時長之間的非線性關(guān)系；式(19)定義了燃油車的通行成本，包括時間成本和所支付的路段通行費用；式(20)定義了電動汽車的通行成本，包括充電成本、時間成本以及所支付的道路通行費；式(21)表示燃油車的wardrop用戶均衡準則；式(22)表示電動汽車的wardrop用戶均衡準則；
17、式中，和分別表示rs之間的燃油車和電動汽車的路徑集合；表示路段a的自由走行時間；表示路段a的通行容量；表示燃油車選擇路徑k時需支付的通行成本；表示充電站l的服務(wù)容量上限；表示充電站l在滿載時的排隊時長；pser表示充電站的充電功率；表示電動汽車選擇路徑k時需支付的通行成本；表示燃油車的路徑與路段的指示參數(shù)，若路段a位于路徑k上則取1，否則取0；表示電動汽車的路徑與路段的指示參數(shù)，若路段a位于路徑k上，則取1，否則取0；表示電動汽車的路徑與充電站的指示參數(shù)，若充電站l位于路徑k上則取1，否則取0；和分別表示選擇路徑k的燃油車流量和電動汽車流量；τg和τe分別表示燃油車和電動汽車占總出行需求的比例；qrs表示起始點r與目的地s之間的出行需求；和分別表示rs之間的最低燃油車出行成本和本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，所述步驟3)中，目標函數(shù)F＝ECTN+ECPDN+tax(EMTN+EMPDN)，其中：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，所述步驟3)中，建立電力系統(tǒng)運行約束如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，所述步驟3)中，設(shè)置交通系統(tǒng)運行約束如下：
5.一種計算機設(shè)備，其特征在于，該計算機設(shè)備包括處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-4所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法的步驟。
6.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-4所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，所述步驟3)中，目標函數(shù)f＝ectn+ecpdn+tax(emtn+empdn)，其中：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其特征在于，所述步驟3)中，建立電力系統(tǒng)運行約束如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種考慮低碳-經(jīng)濟目標的交通流-充電流調(diào)控方法，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳晨，陳秋玲，郭勇，朱亞紅，陳曉萌，劉陳，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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