一种电动车充电站间的分布式电能共享方法及系统与流程
本发明涉及电动车充电站间的分布式电能共享，尤其涉及一种电动车充电站间的分布式电能共享方法及系统。
背景技术：
1、随着我国插入式电动车(plug-in electric vehicle,pev)的大量普及以及电动车充电站的广泛部署，如何提高充电站的能源利用效率，减小充电站的运行成本，合理调度电动车的充能安排，成为当前亟待解决的关键问题。近年来，电动车对外放电技术逐渐成熟，使电动车通过电池放电的形式向电网提供电能成为可能，从而实现“车-桩-网”多方互动。在用电高峰期，充电站可为电网提供辅助服务，通过控制接入充电桩的电动车放电，向电网注入电能，以降低电网的峰值负荷，并提升电网调度的灵活性。然而，由于充电站中电动车充电需求以及安装的清洁能源发电量的不确定性，增加了充电站的能源调度难度，导致较高的充电站运行成本。因此，本发明提出一种面向多充电站的高效分布式能源调度方法，以实现充电站运行成本的降低，具有重要的意义。
2、分布式电能共享是一种新型的能源调度方式，通过在不同能源实体之间组织实施电能共享，可实现能源实体清洁能源利用率的增加和运行成本的降低。例如，在一个充电站集群中，可同时包含作为“电能分享者”的充电站以及作为“电能接受者”的充电站。作为“电能分享者”的充电站，当其具有剩余未利用的清洁能源或可调度电动车进行放电时，则可向其他电能不足的作为“电能接受者”的充电站提供电能。由此，可提升充电站集群的清洁能源利用率，并减少其从电网的购电量，从而降低充电站的运行成本。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明提供了一种电动车充电站间的分布式电能共享方法及系统，能够解决背景技术中提到的问题。
4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种电动车充电站间的分布式电能共享方法，包括：
5、获取电动车充能需求以及清洁能源发电量的日前预测数据，并根据所述日前预测数据构建充电站间电能共享问题；
6、基于嵌套admm算法的aop优化框架分布式求解所述充电站间电能共享问题；
7、根据求解结果中的充电站间的电能共享值以及各充电站的能源调度结果，进行电动车充电站间的分布式电能共享。
8、作为本发明所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法的一种优选方案，其中：所述获取电动车充能需求以及清洁能源发电量的日前预测数据，并根据所述日前预测数据构建充电站间电能共享问题包括：
9、设配电网中充电站集群包含m个充电站，定义充电站集合为充电站的索引表示为
10、定义调度时域为一天其包含t＝24个相等的时隙，各时隙的索引表示为
11、所述构建充电站间电能共享问题包括建立电动车运行约束、电储能运行约束、充电站运行约束以及建立最小化充电站运行成本目标函数。
12、作为本发明所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法的一种优选方案，其中：所述建立最小化充电站运行成本目标函数包括：
13、记购电成本为碳排放成本为分别定义如下：
14、
15、目标函数表示如下：
16、
17、其中，表示电网的零售电价，rce表示单位碳排放成本，表示充电站从电网的购电量，cei,t表示充电站i的碳排放量。
18、作为本发明所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法的一种优选方案，其中：所述建立最小化充电站运行成本目标函数还包括：
19、充电站i的碳排放量cei,t的计算方法如下：
20、
21、其中，λgrid表示从电网购电的单位碳排放因子。
22、作为本发明所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法的一种优选方案，其中：所述建立最小化充电站运行成本目标函数还包括：
23、所述最小化充电站运行成本目标函数的运行约束为电动车运行约束、电储能运行约束、充电站运行约束；
24、所述最小化充电站运行成本目标函数的决策变量为其中，分别表示与电动车、电储能和充电站相关的决策变量集合。
25、作为本发明所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法的一种优选方案，其中：所述最小化充电站运行成本目标函数的运行约束包括：
26、所述电动车运行约束包括满足电动车电池soc的动态变化规律约束，电动车电池soc、充电功率以及放电功率的上下限约束，设置电动车电池在初始时隙和终止时隙的soc，且当电动车不在充电站时，其充放电功率均设置为零；
27、所述电储能运行约束包括满足电储能soc的动态变化规律约束，电储能soc、充电功率和放电功率的上下限约束，且设置电储能在初始时隙和终止时隙的soc相等；
28、所述充电站运行约束包括充电站从电网的购电功率约束，充电站调用风电的约束，电动车的总充电功率和总放电功率约束，电动车的净负荷约束，充电站的功率平衡约束，充电站间共享电能平衡约束。
29、作为本发明所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法的一种优选方案，其中：所述基于嵌套admm算法的aop优化框架分布式求解所述充电站间电能共享问题包括：在aop优化框架中，admm算法用于求解初始化问题和0-1变量固定问题。
30、一种电动车充电站间的分布式电能共享系统，其特征在于，包括：数据获取与处理模块、求解模块以及共享模块，
31、数据获取与处理模块，所述数据获取与处理模块用于获取电动车充能需求以及清洁能源发电量的日前预测数据，并根据所述日前预测数据构建充电站间电能共享问题；
32、求解模块，所述求解模块用于基于嵌套admm算法的aop优化框架分布式求解所述充电站间电能共享问题；
33、共享模块，所述共享模块用于根据求解结果中的充电站间的电能共享值以及各充电站的能源调度结果，进行电动车充电站间的分布式电能共享。
34、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
35、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
36、本发明的有益效果：本发明提出一种电动车充电站间的分布式电能共享方法及系统，获取电动车充能需求以及清洁能源发电量的日前预测数据，并根据所述日前预测数据构建充电站间电能共享问题；基于嵌套admm算法的aop优化框架分布式求解所述充电站间电能共享问题；根据求解结果中的充电站间的电能共享值以及各充电站的能源调度结果，进行电动车充电站间的分布式电能共享。可降低充电站的运行成本、并提升清洁能源的利用率、可在充电站间组织实施电能共享。
技术特征：
1.一种电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，所述获取电动车充能需求以及清洁能源发电量的日前预测数据，并根据所述日前预测数据构建充电站间电能共享问题包括：
3.如权利要求2所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，所述建立最小化充电站运行成本目标函数包括：
4.如权利要求3所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，所述建立最小化充电站运行成本目标函数还包括：
5.如权利要求4所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，所述建立最小化充电站运行成本目标函数还包括：
6.如权利要求5所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，所述最小化充电站运行成本目标函数的运行约束包括：
7.如权利要求6所述的电动车充电站间的分布式电能共享方法，其特征在于，所述基于嵌套admm算法的aop优化框架分布式求解所述充电站间电能共享问题包括：在aop优化框架中，admm算法用于求解初始化问题和0-1变量固定问题。
8.一种电动车充电站间的分布式电能共享系统，其特征在于，包括：数据获取与处理模块、求解模块以及共享模块，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种电动车充电站间的分布式电能共享方法及系统包括，获取电动车充能需求以及清洁能源发电量的日前预测数据，并根据日前预测数据构建充电站间电能共享问题；基于嵌套ADMM算法的AOP优化框架分布式求解充电站间电能共享问题；根据求解结果中的充电站间的电能共享值以及各充电站的能源调度结果，进行电动车充电站间的分布式电能共享。可降低充电站的运行成本、并提升清洁能源的利用率、可在充电站间组织实施电能共享。
技术研发人员：卢健斌,吴宁,肖静,韩帅,林锐,郭小璇,陈卫东,吴晓锐,秦丽娟,黄梦喜,潘连荣
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23