本發(fā)明涉及電動汽車能源自動控制與能源市場交易,尤其涉及基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨笤黾右约皩μ寂欧诺年P(guān)注,人們對于利用太陽能等可再生能源的興趣日益增加。光伏發(fā)電作為一種清潔能源形式,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ梢詾槟茉崔D(zhuǎn)型提供重要支持。同時,電動汽車的普及對以光伏發(fā)電為基礎(chǔ)的充電設(shè)施提出了更高的要求。在許多地區(qū),為了滿足電動汽車用戶的充電需求,需要建設(shè)更多的充電樁和充電站。
2、隨著智能技術(shù)的發(fā)展,人們對于能源管理的需求也在增加。通過智能控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析技術(shù),可以更有效地管理能源的生產(chǎn)、存儲和使用,實現(xiàn)能源的高效利用。能源共享和交易模式是一種新興的能源管理方式,通過這種方式,用戶可以將自己的能源剩余部分分享給其他用戶,從而實現(xiàn)能源的共享和交易,提高能源利用效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提出了本發(fā)明。
2、因此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于用戶側(cè)光伏的電動汽車剩余能量自動控制與共享交易方法,通過車輛到電網(wǎng)(v2g)技術(shù),實現(xiàn)不同電動汽車用戶之間的電力傳輸,并考慮合理的利益分配;提出的方法可以實現(xiàn)電動汽車剩余電能的合理再利用,使各方利益相關(guān)者雙贏。
3、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案,基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法,包括:建立電力交易收益模型;根據(jù)電力交易收益模型,建立客戶滿意度模型;建立區(qū)塊鏈平臺運(yùn)營商收入模型;根據(jù)客戶滿意度模型和區(qū)塊鏈平臺運(yùn)營商收入模型,建立多運(yùn)營主體收入模型;建立分享儲能運(yùn)營商收入模型;對模型采用改進(jìn)的北蒼鷹優(yōu)化算法求解。
4、作為本發(fā)明所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述電力交易收益模型包括光伏pv的轉(zhuǎn)換效率、t時刻的功率、約束條件、買方的售電價格、賣方的收入以及買方的成本;
5、所述光伏pv的轉(zhuǎn)換效率表示為:
6、δ=δ0[1-r(tt-tr)]
7、其中,tt表示t時刻的溫度,δ表示光伏pv的轉(zhuǎn)換效率,δ0表示參考溫度下pv系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率,tr表示參考溫度,r表示pv系統(tǒng)的溫度系數(shù);
8、所述t時刻的功率表示為:
9、p=i*a*δ
10、其中,p表示t時刻的功率,a表示光伏板面積,i表示傾斜光伏板接受的太陽輻射強(qiáng)度;
11、所述約束條件表示為:
12、
13、其中,qs,t表示t個時間段內(nèi)賣方的銷售價格,qb,t表示t個時間段內(nèi)買方的購買價格,qg,t表示t個時間段內(nèi)電網(wǎng)的充電價格,qc,t表示t個時間段內(nèi)銷售公司的充電價格,表示第t個時間段的電價上限,表示第t個時間段的電價下限;
14、其中:
15、
16、其中,表示電網(wǎng)收取的中間服務(wù)費(fèi),表示區(qū)塊鏈交易平臺收取的中間服務(wù)費(fèi);
17、若一個周期內(nèi)買賣雙方的充放電功率之和為零,則:
18、
19、其中,表示賣方在前t個時間段內(nèi)出售給買方的能量,表示買方在前t個時間段內(nèi)從賣方購買的能量;
20、所述買方的售電價格包括銷售成本和預(yù)期利潤,表示為:
21、
22、其中,qs,t表示售電價格,表示賣方的成本函數(shù),表示光伏充放電的損失成本,表示電動汽車充放電的損失成本,表示電動汽車賣方的售電預(yù)期利潤;
23、所述賣方的收入表示為:
24、
25、其中,rs表示賣方的收入,t表示t個時間段,表示賣方在第t個時間段內(nèi)出售給買方的能源總量,其中:
26、
27、其中,表示第i個賣方在第t個時間段內(nèi)向買方出售的能源量,n表示所有賣家的數(shù)量;
28、所述買方的成本表示為:
29、
30、其中,cb表示買方成本,表示買方從電網(wǎng)購買的電量,表示買方從售電公司購買的電量,表示賣方向買方售出的電量,表示買方在t時段從電網(wǎng)購買的電量,表示第j個買方在第t時段從售電公司購買的電量,m表示所有賣家的數(shù)量;其中:
31、
32、其中,γ0、γ1表示布爾邏輯變量。
33、作為本發(fā)明所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述客戶滿意度模型表示為:
34、
35、其中,δc表示買方期望值與平臺推薦值之差,cmax表示買方最大可容忍度;當(dāng)δc=0時,表示用戶滿意度最高等于1,當(dāng)δc>cmax時,表示用戶滿意度最低等于0。
36、作為本發(fā)明所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述區(qū)塊鏈平臺運(yùn)營商收入模型表示為:
37、
38、其中,rblock表示電商交易平臺的收益,μt表示交易平臺在第t個時間段內(nèi)收取的平臺服務(wù)費(fèi)。
39、作為本發(fā)明所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述多運(yùn)營主體收入模型包括電網(wǎng)收入模型和電力銷售公司收入模型;
40、所述電網(wǎng)收入模型表示為:
41、
42、其中,rg表示電網(wǎng)的收益,λ1表示一天內(nèi)第t個時段的并網(wǎng)服務(wù)成本;
43、所述電力銷售公司收入模型表示為:
44、
45、其中,rc表示售電公司的收入。
46、作為本發(fā)明所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述分享儲能運(yùn)營商收入模型包括用戶存儲能源支付的費(fèi)用、能源存儲的總收入以及約束條件;
47、所述用戶存儲能源支付的費(fèi)用表示為:
48、
49、其中,表示用戶存儲能源支付的費(fèi)用,表示第t個時間段的租賃費(fèi)用,表示用戶在第t個時間段的儲能充電功率,表示用戶在第t個時間段的儲能放電功率;
50、所述能源存儲的總收入表示為:
51、
52、其中,res表示能源存儲的總收入,表示儲能充放電帶來的損耗成本;
53、當(dāng)在一個時間段t內(nèi),用戶在t時刻充放電的總功率不能超過共享儲能系統(tǒng)的容量限制,則t時刻t的系統(tǒng)容量滿足:
54、
55、其中,表示共享儲能系統(tǒng)允許的最小容量,表示共享儲能系統(tǒng)允許的最大容量,表示t時刻t的系統(tǒng)容量;
56、所述約束條件表示為:
57、
58、其中,表示t+1時刻的系統(tǒng)容量,表示用戶總充電功率,表示用戶總放電功率,表示為共享儲能系統(tǒng)允許的最大充電功率,表示共享儲能系統(tǒng)允許的最大放電功率。
59、作為本發(fā)明所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述北蒼鷹優(yōu)化算法包括一種模擬北方蒼鷹捕獵行為的優(yōu)化算法,通過模擬蒼鷹的獵物識別、攻擊、追逐及逃生的行為,在解空間中搜索最優(yōu)解;求解思路包括初始化種群位置、獵物識別、尾隨追逐、位置更新、適應(yīng)度評估。
60、本發(fā)明的另外一個目的是提供基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享系統(tǒng),通過車輛到電網(wǎng)(v2g)技術(shù)實現(xiàn)不同電動汽車用戶之間的電力傳輸,確保電能的高效利用,同時促進(jìn)電力交易過程中的合理利益分配,為電動汽車用戶和平臺運(yùn)營商提供更加智能和自動化的能量共享解決方案。
61、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享系統(tǒng),包括:電力交易模型、客戶滿意度模型、區(qū)塊鏈?zhǔn)找婺P?、多主體收入模型、儲能收益模型以及優(yōu)化算法模型;
62、所述電力交易模型,建立電力交易收益模型;
63、所述客戶滿意度模型,根據(jù)電力交易收益模型,建立客戶滿意度模型;
64、所述區(qū)塊鏈?zhǔn)找婺P?,建立區(qū)塊鏈平臺運(yùn)營商收入模型;
65、所述多主體收入模型,根據(jù)客戶滿意度模型和區(qū)塊鏈平臺運(yùn)營商收入模型,建立多運(yùn)營主體收入模型;
66、所述儲能收益模型,建立分享儲能運(yùn)營商收入模型;
67、所述優(yōu)化算法模型,對模型采用改進(jìn)的北蒼鷹優(yōu)化算法求解。
68、一種計算機(jī)設(shè)備,包括存儲器和處理器,所述存儲器存儲有計算機(jī)程序,其特征在于,所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如上所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的步驟。
69、一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機(jī)程序,其特征在于,所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的基于用戶光伏與電動汽車自動控制與能量共享方法的步驟。
70、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明基于用戶pv在各個時段的輸出功率不同,以及不同用戶電動汽車的交通使用特點,制定了不同的買賣雙方劃分方案,使買賣雙方達(dá)到利益共贏,為電動汽車充電服務(wù)的供需雙方提供了更精準(zhǔn)的服務(wù)。
71、基于買方期望值與平臺推薦值之差建立了客戶對區(qū)塊鏈交易平臺的滿意度模型,有效地通過數(shù)值衡量了客戶對交易平臺的滿意程度,對所提交易方法具有重要意義。
72、建立的多運(yùn)營主體收入模型,將電網(wǎng)收入模型和電力銷售公司收入模型結(jié)合起來,形成多運(yùn)營主體收入模型,可以全面評估電力交易生態(tài)系統(tǒng)中各參與方的收益機(jī)制和互動影響,有助于優(yōu)化資源配置、提升市場效率,并鼓勵更多的參與者加入到電力交易市場中來。