(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111629986.5 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 叶洪兴　孔维乐　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 闵岳峰 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/46(2006.01) B60L 53/64(2019.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于充电站定价策略的电动汽车负荷 管理方法 (57)摘要 一种基于充电站定价策略的电动汽车负荷 管理方法， 包括： 以配电网发电总成本最小化为 目标建立配电网最优潮流模型； 以电动汽车用户 的充电成本最小化为目标建立电动汽车用户最 优充电站和充电时段选择模型； 将配电网最优潮 流模型转化为线性规划模型； 建立双层规划模 型， 其中上层问题为配电网最优潮流问题， 下层 问题为电动汽车用户最优充电站和充电时段选 择问题； 将双层规划模型转化为单层混合整数线 性规划模型； 通过求解单层混合整数线性规划模 型得到充电站定价的最优策略， 为电动汽车用户 提供最优充电方案。 本发明利用充电站定价策略 增强电动汽 车用户与电网和交通网的互动， 既降 低电动汽车用户的充电成本， 又能缓解交通阻塞 和促进电网安全经济运行。 权利要求书6页 说明书16页 附图3页 CN 114268099 A 2022.04.01 CN 114268099 A 1.一种基于充电站定价策略的电动汽车负荷管理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)建立配电网最优潮流模型， 所述模型的目标函数为配电网发电总成本最小化， 并获 取所述模型的约束条件； 2)建立电动汽车用户最优充电站和充电时段选择模型， 所述模型的目标函数为电动汽 车用户的充电成本最小化， 并获取 所述模型的约束条件； 3)通过线性 化方法将配电网最优潮流模型转 化为线性规划模型； 4)建立双层规划模型， 其中上层模型为配电网最优潮流模型， 下层模型为电动汽车用 户最优充电站和充电时段选择模型； 5)通过强对偶理论将双 层规划模型转 化为单层混合整数线性 规划模型； 6)通过求解单层 混合整数线性规划模型得到充电站定价的最优策略， 从而为电动汽车 用户提供最优充电方案 。 2.根据权利要求1所述的一种基于充电站定价策略的电动汽车负荷管理方法， 其特征 在于， 步骤1)所述建立配电网最优潮流模型 具体包括： 101)建立目标函数： 配电网的决策变量是充电站的充电 电价， 目标为 最小化配电网发电总成本； 式中， Pgen是配电网发电机的出力， cl是第l段阶梯电价， l是阶梯电价的分段编号， 是发电机出力对应第l段阶梯电价的分界点； 102)模型约束条件： 约束条件包括配电网节点功率平衡约束、 视在功率上限约束、 发电机出力上下限约束、 节点电压上 下界约束、 充电站电价均值约束以及充电站电价上 下限约束； 式中， 和 是发电机g在时段t的有、 无功出力； g是发电机的编号； t是时段编号；权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114268099 A 2是光伏机组s在时段t的有功出力； 和 是节点i在时段t的有、 无功负荷关于 电价的函数； s是光伏机组的编号； i是配电网节点编号； 和 是支路(i， j)在时段t的 有、 无功潮流； (i， j)是从节点i到节点j的支路； gij和bij是支路(i， j)的电导和电纳； vi,t是 节点i在时段t的电压幅值； θij,t是节点i和节点j在时段t的相角差； Sij,max是支路(i， j)的视 在功率上限； 和 是发电机有功出力上下限； 和 是发电机无功出力上下 限； vi,min和vi,max是节点i的电压幅值上下限； πk,t是充电站k在时段t的充电电价； 是充电 站k一天内的电价均值； k是充电站的编号； πk,min和 πk,max是充电站k的电价上下限； 是配电 网节点集合； 是配电网支路集合； 是时间段集合； 是充电站集合； 是可调度发电机集 合。 3.根据权利要求2所述的一种基于充电站定价策略的电动汽车负荷管理方法， 其特征 在于， 步骤2)所述建立电动汽车用户最优充电站和充电时段选择模型 具体包括： 201)建立目标函数： 电动汽车用户的决策变量是充电站和充电时段的选择， 目标为 最小化充电总成本； 式中， Cn,k,t( π )是电动汽车用户n在时段t于充电站k充电的总成本关于电价的函数； n是 电动汽车的编号； In,k,t是电动汽车n在时段t选择充电站k的决策； 202)模型约束条件： 约束条件 包括充电总成本约束和充电站和充电时段选择约束； 式中， En是电动汽车n的需求电量； 是电动汽车n到充电站k路程上所花费的时间； γn,t是电动汽 车n在时段t充电的满意度； α， β 和γ 分别是充电费用、 路程耗费和充电开始时 间各部分成本之间的权 重系数； ε是电动汽车集 合。 4.根据权利要求3所述的一种基于充电站定价策略的电动汽车负荷管理方法， 其特征 在于， 步骤3)所述 通过线性 化方法将配电网最优潮流模型转 化为线性规划模型 具体包括： 301)线性化分段线性目标函数： 根据分段线性目标函数的凸性， 通过式(15)对原模型中发电机出力变量进行替换； 原 始目标函数(1)被转 化为线性形式(17)； 式中， 是引入的辅助变 量， 用于替换原目标函 数中的发电机出力变 量， 表示时段t位 于阶梯电价 l段的出力值； 是位于第l段辅助变量的上界； 302)线性化约束条件：权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114268099 A 3