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专利号: 2020103911613
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种充电站与无线充电站的联合规划方法,其特征在于,所述联合规划方法包括:获取充电站和无线充电站的投资成本;

根据所述投资成本确定第一目标函数;所述第一目标函数为min(CCS+CWCS);其中,CCS为充电站的投资成本,CWCS为无线充电站的投资成本;

获取极端事件发生的不确定性集合,具体包括:根据公式 获取极端事件发生的

不确定性集合;

NCS NL

其中,U为极端事件发生的不确定性集合,R 为故障的充电站集合,R 为故障的配电线路集合,uij,t为二进制变量,uij,t=0表示t时刻链路(i,j)上的输电线被破坏,uij,t=1表示t时刻链路(i,j)上的输电线未被破坏,uij,t+1为t+1时刻链路(i,j)上的输电线是否被破坏,vi,t为二进制变量,vi,t=0表示t时刻节点i上的充电站受到破坏,vi,t=1表示t时刻节点i上的充电站未受到破坏,Γl,t为t时刻配电线线路预想事故集,Γcs,t为t时刻充电站预想事故集;

根据所述不确定性集合确定极端事件发生中最恶劣场景;

在所述最恶劣场景中构建第二目标函数,具体包括:根据公式 确定配电网的运行费用;

根据公式CUTS=CT+CE确定交通网的运行费用;

根据所述配电网的运行费用和所述交通网的运行费用确定第二目标函数;所述第二目标函数为min(CPDS+CUTS);

其中,CPDS为配电网的运行费用,CUTS为交通网的运行费用, 为节点j的负荷削减量,为节点j的负荷削减成本系数,CT为用户总的旅行时间费用,CE为用户电量消耗费用;

所述根据公式CUTS=CT+CE确定交通网的运行费用,具体包括:根据公式 确定用

户总的旅行时间费用;

根据公式 确定用户电量消耗费用;

根据公式CUTS=CT+CE确定交通网的运行费用;

其中, 为时间成本系数,xa为交通网车流量,ta(θ)为电动汽车的旅行时间, 为充电站的车流量, 为电价成本系数,EB为每辆电动汽车消耗的电量, 为无线充电站的车流量;

获取预设投资成本;

根据所述第二目标函数获取预设最恶劣场景下成本;

根据所述预设投资成本、预设最恶劣场景下成本和所述第一目标函数确定充电站的位置、充电站的容量、无线充电站的位置、无线充电站的链路长度和下边界值;其中,所述下边界值为所述第一目标函数的值;

根据所述充电站的位置、所述无线充电站的位置和所述第二目标函数确定上边界值;

将上边界值减去下边界值,得到边界差值;

判断所述边界差值是否大于预设边界差,获得判断结果;

若所述判断结果表示所述边界差值大于预设边界差,根据所述第二目标函数重新获取预设最恶劣场景下成本,并返回“根据所述预设投资成本、预设最恶劣场景下成本和所述第一目标函数确定充电站的位置、充电站的容量、无线充电站的位置、无线充电站的链路长度和下边界值”步骤;

若所述判断结果表示所述边界差值小于或等于预设边界差,根据所述充电站的位置、所述充电站的容量、所述无线充电站的位置和所述无线充电站的链路长度建立充电站和无线充电站。

2.根据权利要求1所述的充电站与无线充电站的联合规划方法,其特征在于,所述获取充电站和无线充电站的投资成本,具体包括:根据公式 确定充电站的投资成本;

根据公式 确定无线充电站的投资成本;

其中,CCS为充电站的投资成本,CWCS为无线充电站的投资成本,x1,ij为充电站二进制变量,c1为充电站的固定成本,c2为充电站单位容量可变成本系数,PEVij为在链路(i,j)处所建充电站的额定容量,x2,ij为无线充电站二进制变量,dij为链路(i,j)的长度,c3为无线充电站的固定成本,c4为无线充电站的可变成本系数,(i,j)∈KL,KL为充电站和无线充电站的候选集。

3.根据权利要求1所述的充电站与无线充电站的联合规划方法,其特征在于,所述根据所述第二目标函数获取预设最恶劣场景下成本,具体包括:根据公式η≥(CPDS+CT+CE)获取预设最恶劣场景下成本;其中,η为预设最恶劣场景下成本,CPDS为配电网的运行费用,CT为用户总的旅行时间费用,CE为用户电量消耗费用。

4.根据权利要求1所述的充电站与无线充电站的联合规划方法,其特征在于,所述根据所述预设投资成本、预设最恶劣场景下成本和所述第一目标函数确定充电站的位置、充电站的容量、无线充电站的位置、无线充电站的链路长度和下边界值,具体包括:根据所述预设投资成本、预设最恶劣场景下成本和所述第一目标函数确定充电站的位置、充电站的容量、无线充电站的位置和无线充电站的链路长度;

根据所述充电站的位置、所述充电站的容量、所述无线充电站的位置和所述无线充电站的链路长度,采用公式LB=(CCS+CWCS)+η确定下边界值;其中,CCS为充电站的投资成本,CWCS为无线充电站的投资成本,η为预设最恶劣场景下成本,LB为下边界值。

5.一种充电站与无线充电站的联合规划系统,其特征在于,所述联合规划系统包括:投资成本获取模块,用于获取充电站和无线充电站的投资成本;

第一目标函数确定模块,用于根据所述投资成本确定第一目标函数;所述第一目标函数为min(CCS+CWCS);其中,CCS为充电站的投资成本,CWCS为无线充电站的投资成本;

不确定性集合获取模块,用于获取极端事件发生的不确定性集合,具体包括:根据公式 获取极端事件发生的

不确定性集合;

NCS NL

其中,U为极端事件发生的不确定性集合,R 为故障的充电站集合,R 为故障的配电线路集合,uij,t为二进制变量,uij,t=0表示t时刻链路(i,j)上的输电线被破坏,uij,t=1表示t时刻链路(i,j)上的输电线未被破坏,uij,t+1为t+1时刻链路(i,j)上的输电线是否被破坏,vi,t为二进制变量,vi,t=0表示t时刻节点i上的充电站受到破坏,vi,t=1表示t时刻节点i上的充电站未受到破坏,Γl,t为t时刻配电线线路预想事故集,Γcs,t为t时刻充电站预想事故集;

最恶劣场景确定模块,用于根据所述不确定性集合确定极端事件发生中最恶劣场景;

第二目标函数构建模块,用于在所述最恶劣场景中构建第二目标函数,具体包括:根据公式 确定配电网的运行费用;

根据公式CUTS=CT+CE确定交通网的运行费用;

根据所述配电网的运行费用和所述交通网的运行费用确定第二目标函数;所述第二目标函数为min(CPDS+CUTS);

其中,CPDS为配电网的运行费用,CUTS为交通网的运行费用, 为节点j的负荷削减量,为节点j的负荷削减成本系数,CT为用户总的旅行时间费用,CE为用户电量消耗费用;

所述根据公式CUTS=CT+CE确定交通网的运行费用,具体包括:根据公式 确定用

户总的旅行时间费用;

根据公式 确定用户电量消耗费用;

根据公式CUTS=CT+CE确定交通网的运行费用;

其中, 为时间成本系数,xa为交通网车流量,ta(θ)为电动汽车的旅行时间, 为充电站的车流量, 为电价成本系数,EB为每辆电动汽车消耗的电量, 为无线充电站的车流量;

预设投资成本获取模块,用于获取预设投资成本;

预设最恶劣场景下成本获取模块,用于根据所述第二目标函数获取预设最恶劣场景下成本;

数据确定模块,用于根据所述预设投资成本、预设最恶劣场景下成本和所述第一目标函数确定充电站的位置、充电站的容量、无线充电站的位置、无线充电站的链路长度和下边界值;

上边界值确定模块,用于根据所述充电站的位置、所述无线充电站的位置和所述第二目标函数确定上边界值;

边界差值确定模块,用于将上边界值减去下边界值,得到边界差值;

判断模块,用于判断所述边界差值是否大于预设边界差,获得判断结果;

更新模块,用于若所述判断结果表示所述边界差值大于预设边界差,根据所述第二目标函数重新获取预设最恶劣场景下成本,并返回数据确定模块;

充电站和无线充电站建立模块,用于若所述判断结果表示所述边界差值小于或等于预设边界差,根据所述充电站的位置、所述充电站的容量、所述无线充电站的位置和所述无线充电站的链路长度建立充电站和无线充电站。

6.根据权利要求5所述的充电站与无线充电站的联合规划系统,其特征在于,所述投资成本获取模块具体包括:

充电站投资成本确定单元,用于根据公式 确定充电站的投资成本;

无线充电站投资成本确定单元,用于根据公式 确定无线充电站的投资成本;

其中,CCS为充电站的投资成本,CWCS为无线充电站的投资成本,x1,ij为充电站二进制变量,c1为充电站的固定成本,c2为充电站单位容量可变成本系数,PEVij为在链路(i,j)处所建充电站的额定容量,x2,ij为无线充电站二进制变量,dij为链路(i,j)的长度,c3为无线充电站的固定成本,c4为无线充电站的可变成本系数,(i,j)∈KL,KL为充电站和无线充电站的候选集。