【技术实现步骤摘要】
本申请属于路径规划，涉及一种考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法及相关装置。
技术介绍
1、近年来，随着环境和能源问题的不断加剧，电动汽车（electric vehicle，ev）凭借其显著的环保与节能特性，已成为应对能源危机、削减碳排放及遏制全球变暖的有效途径。
2、然而，随着电动汽车数量的持续攀升，如何确保电网的稳定运行成为了摆在人们面前的一项共同挑战。在这一背景下，电动汽车的潜力被进一步挖掘，不仅可以作为交通工具，也能作为灵活性电源。当电网的供电能力无法满足需求时，电动汽车能够向电网反向供电，从而有效缓解电网压力，提升整体的能源利用效率。电动汽车对交通网络及电网的运行状态均产生了显著的影响，在此过程中，两种关键技术：充电导航技术与需求响应技术扮演了至关重要的角色。
3、充电导航技术：在电动汽车前往充电站的途中，合理的路径规划显得尤为重要。这一技术不仅能够显著降低电动汽车的行驶成本，提高充电效率，还能有效优化充电站的资源分配，进而改善整个电网的运行状态。通过智能导航，电动汽车能够更加高效地抵达充电站，避免拥堵和不必要的能耗，从而实现了交通与能源的双重优化。
4、需求响应技术：电动汽车通过v2g（vehicle-to-grid）技术，能够积极参与到电网的削峰填谷过程中，有效增强电网供电的可靠性和稳定性。这一技术使得电动汽车在电网需求高峰时作为电源向电网供电，而在需求低谷时则进行充电，从而实现了能源的动态平衡和高效利用。
5、在现有的技术研究中，很少同时计及电动汽车充电导航
6、当前，探索电动汽车的行驶行为及充电行为对电网的具体影响，以及如何通过技术创新进一步提升电网供电的可靠性，已成为亟待深入研究的新领域。
技术实现思路
1、本申请的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法及相关装置。
2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：
3、第一方面，本申请提出一种考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，包括以下步骤：
4、获取电动汽车的电池电量信息、汽车位置信息，获取充电桩和反向充电桩的桩位置信息或者桩所在充电站的站位置信息，所述反向充电桩包括充电功能和反向充电功能；
5、获取交通网络信息，所述交通网络信息包括道路信息和路况信息；
6、以综合道路阻抗、充电费用、充电时间、反向充电时间、等待时间的最小化，以及反向充电收益的最大化为优化目标：
7、
8、其中，为电动汽车节点，为充电桩节点或充电站节点，为时间权重系数，为成本权重系数；
9、根据汽车位置信息和桩位置信息，或者，根据汽车位置信息和站位置信息，计算综合道路阻抗；
10、根据交通网络信息和电池电量信息，利用路径规划算法对所述优化目标进行求解，得到与电动汽车对应的桩位置信息和规划路径。
11、进一步地，所述综合道路阻抗为电动汽车从电动汽车节点行驶至充电桩/充电站节点的路径中各节点间的道路阻抗依序累加获得：
12、
13、
14、其中，和分别为道路通行的单位时间成本和单位能耗成本，表示道路节点与道路节点之间的行驶时间，表示道路节点与节点之间的行驶电能消耗；
15、所述综合道路阻抗为电动汽车从电动汽车节点行驶至充电桩/充电站节点的不同路径组合中的最小综合道路阻抗。
16、进一步地，对所述优化目标进行求解时，满足反向充电时的电池电量约束：
17、
18、其中，为与电动汽车对应的剩余电池电量，为设置的与电动汽车对应的反向充电后的剩余最小电量约束；
19、其中，所述反向充电后的剩余最小电量约束影响参数包括反向充电时间和反向充电收益。
20、进一步地，对所述优化目标进行求解时的约束，还包括与电动汽车对应的充电电量或反向充电电量约束；
21、其中，充电电量或反向充电电量约束影响参数包括充电时间和充电费用，或者反向充电时间和反向充电收益。
22、进一步地，对所述优化目标进行求解时，还包括电网调度约束；
23、所述电网调度约束为电动汽车参与需求响应时，充电行为和反向充电行为满足电网的负荷平衡，反向充电功率满足电网调度需求：
24、
25、
26、其中，为时刻电网的需求侧响应功率要求，为时刻电网的总负荷，为时刻非电动汽车部分的总负荷，、分别为时刻的充电功率和反向充电功率。
27、进一步地，道路行驶时间从导航系统中获得，或采用如下计算方法获得：
28、
29、其中，为道路节点与节点之间的距离，为道路上的车辆行驶速度；
30、所述道路节点上的车辆行驶速度如下：
31、
32、其中，、为道路的自由流速度和最小行行驶速度；为道路上的车流量密度，、分为道路上的车流量最小密度和最大密度；、均为模型参数；
33、道路节点与节点之间的行驶电能消耗采用如下计算方法获得：
34、
35、其中，为电动汽车在节点i时的剩余电量，为单位距离能耗。
36、第二方面，本申请提出一种考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化系统，包括：
37、电动汽车及充电桩信息获取模块，用于获取电动汽车的电池电量信息、汽车位置信息，获取充电桩和反向充电桩的桩位置信息或者桩所在充电站的站位置信息，所述反向充电桩包括充电功能和反向充电功能；
38、交通网络信息获取模块，用于获取交通网络信息；
39、路径优化求解模块，用于以综合道路阻抗、充电费用、充电时间、反向充电时间、等待时间的最小化，以及反向充电收益的最大化为优化目标：
40、
41、其中，为电动汽车节点，为充电桩节点或充电站节点，为时间权重系数，为成本权重系数；
42、综合道路阻抗计算模块，用于根据汽车位置信息和桩位置信息，或者，根据汽车位置信息和站位置信息，计算综合道路阻抗；
43、优化模块，用于根据交通网络信息和电池电量信息，利用路径规划算法对所述优化目标进行求解，得到与电动汽车对应的桩位置信息和规划路径。
44、第三方面，本申请提出一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
45、第三方面，本申请提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，所述综合道路阻抗为电动汽车从电动汽车节点行驶至充电桩/充电站节点的路径中各节点间的道路阻抗依序累加获得：
3.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，对所述优化目标进行求解时，满足反向充电时的电池电量约束：
4.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，对所述优化目标进行求解时的约束，还包括与电动汽车对应的充电电量或反向充电电量约束；
5.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，对所述优化目标进行求解时，还包括电网调度约束；
6.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，道路行驶时间从导航系统中获得，或采用如下计算方法获得：
7.考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机指令，计算机设备的处理器读取所述计算机指令，所述计算机设备的处理器执行所述计算机指令实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，所述综合道路阻抗为电动汽车从电动汽车节点行驶至充电桩/充电站节点的路径中各节点间的道路阻抗依序累加获得：
3.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，对所述优化目标进行求解时，满足反向充电时的电池电量约束：
4.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，对所述优化目标进行求解时的约束，还包括与电动汽车对应的充电电量或反向充电电量约束；
5.根据权利要求1所述的考虑反向充电行为的电动汽车充放电路径优化方法，其特征在于，对所述优化目标进行求解时，还包括电网调度约束；
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，周玉玉，郑晓婷，文祥，聂美珍，张耀宗，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司兰州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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