本发明专利技术实施例提供一种基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，属于电动汽车换电站优化配置领域。该方法包括：根据各时段用户的换电需求及换电站的削峰任务，提出换电站的运行优化策略；制定换电站参与电网削峰的过程中的非合作博弈运行策略；建立以用户目标满意度和换电站目标日综合收益的优化目标；利用改进的粒子群算法对非合作博弈模型进行求解，得出各博弈参与者的最优策略，博弈双方进行策略共享，并确定二者利益最大化的博弈均衡点。从换电站单边角度进行分析，重视用户侧的服务质量；而且考虑削峰任务和削峰能力裕度约束，保证换电站不出现过度或欠响应的情况，进行多方博弈，使多方利益最大化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车换电站优化配置，具体地涉及一种基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法。
技术介绍
1、在全球倡导绿色生活的背景下，新能源汽车市场正在迅速扩展，尤其是电动汽车（ev）保有量的持续增加。传统的充电模式难以满足庞大的市场需求，特别是在快速增长的电动汽车数量和国家新能源政策的推动下，电动汽车的补能需求日益增加。换电站作为一种创新的能源补充方式，因其按需配电、快速便捷和集中管理维护电池的优势，得到了广泛关注。随着换电站技术的发展，优化其运行模式成为了研究和企业关注的焦点。
2、换电站在电动汽车能源补充中扮演着重要角色，其优化运行不仅能够提升服务效率，还能提高电池管理的可靠性和能源利用率。通过对电池的集中管理和优化配置，换电站能够在应对高峰期电池需求的同时，降低运营成本，提升整体的经济效益。此外，换电站还可以与电网需求响应相结合，帮助电网削峰填谷，减少电网负担，进一步推动可持续能源的发展。因此，优化换电站的容量配置和运行策略具有重要的实际意义。
3、针对电动汽车换电站的优化配置，对已有文献进行梳理，可以得出以下结论：（1）仅从换电站或电网的单边角度进行分析，忽视了用户侧的服务质量；（2）部分研究虽提出削峰填谷策略，但缺乏有效的奖惩机制以调节换电站的响应行为，导致换电站可能出现过度响应或欠响应的情况；（3）现有的优化配置研究未能充分考虑电池需求的动态变化，导致在高峰期电池供应紧张时，换电站服务能力受到限制。因此，有必要在现有研究基础上进一步完善换电站容量配置和服务能力的优化模型。
r/>技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，用于全部或至少部分的解决上述现有技术中存在的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，包括：
3、根据各时段用户的换电需求以及换电站的削峰任务，提出换电站的运行优化策略，其中，所述换电站的运行优化策略包括削峰任务、削减峰值负荷效果评估、电车行驶距离模型、换电服务要求、服务能力裕度约束和换电站削峰任务约束；
4、制定换电站参与电网削峰的过程中的非合作博弈运行策略；
5、建立以用户目标满意度和换电站目标日综合收益的优化目标，其中，换电站日综合收益包括削峰补贴、可节省的充电成本和投资成本；
6、考虑各博弈参与者的利益需求，完成优化步骤，先输入换电站的运行优化策略，随之初始化各博弈参与者策略，生成各粒子的换电站各时段开始换电汽车数量，并根据各约束条件将非可行解修正为可行解；
7、分别以用户满意度与换电站微电网的收益最大为目标进行优化，利用改进的粒子群算法对非合作博弈模型进行求解，得出各博弈参与者的最优策略，博弈双方进行策略共享，并确定二者利益最大化的博弈均衡点。
8、可选的，所述削峰任务分为两种，其中，第一种为换电站的峰值负荷平衡能力大于配电网的峰值平衡要求，以峰值平衡要求作为换电站的削峰量任务；第二种为换电站峰值负荷平衡能力小于或等于配电网的峰值平衡要求。
9、可选的，削减峰值负荷效果评估表达式如下：
10、；
11、式中，为反映馈线负荷在削峰前后的减少程度的节电系数，、分别为削峰前与削峰后10kv配电馈线一天中总负荷的最大值。
12、可选的，电车行驶距离模型表达式如下：
13、；
14、式中，为电动汽车行驶距离，为电动汽车日总行驶里程，、为电动汽车开始行驶时刻与换电需求时刻，为电动汽车各时段行驶里程中占日行总里程的百分数。
15、可选的，换电服务要求表达式如下：
16、；
17、式中，为时段内soc值满足换电条件的ev电池数量，为电池缺额量，为因可换电池数量不够而需排队等候的汽车数量。
18、可选的，服务能力裕度约束表达式如下：
19、；
20、式中，为换电站每个时段的服务能力裕度，为时段内soc值满足换电条件的ev电池数量，为t时段内需要换电的ev数量。
21、可选的，换电站削峰任务约束表达式如下：
22、；
23、式中，为换电站的削峰任务量，为实际削峰量，为换电站的任务完成度。
24、可选的，用户满意度的表达式如下：
25、；
26、式中，为用户的换电满意度，为每一时段即去即换的ev数量，为总换电的ev数量。
27、可选的，换电站日综合收益表达式如下：
28、；
29、式中，为换电站日综合收益，为削峰补贴，可节省的充电成本，为换电站折算到每天的设备投资费用。
30、可选的，各博弈参与者第轮的最优策略表达式如下：
31、
32、式中，为第个时段等待充电的电池数量，为第轮充电机总数，为第轮电池充电机的配置数量，为第轮充电机总数，为第轮电池充电机的配置数量。
33、通过上述技术方案，能够从换电站或电网的单边角度进行分析，重视用户侧的服务质量；而且考虑削峰任务和削峰能力裕度约束，保证换电站不可能出现过度响应或欠响应的情况；此外，现有的优化配置研究未能充分考虑电池需求的动态变化，导致在高峰期电池供应紧张时，换电站服务能力受到限制，而本申请加入电池需求的动态变化，进一步完善换电站容量配置和服务能力的优化模型；最后，进行多方博弈，使用户满意度高，多方利益最大化。
34、本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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【技术保护点】
1.一种基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，所述削峰任务分为两种，其中，第一种为换电站的峰值负荷平衡能力大于配电网的峰值平衡要求，以峰值平衡要求作为换电站的削峰量任务；第二种为换电站峰值负荷平衡能力小于或等于配电网的峰值平衡要求。
3.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，削减峰值负荷效果评估表达式如下：
4.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，电车行驶距离模型表达式如下：
5.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，换电服务要求表达式如下：
6.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，服务能力裕度约束表达式如下：
7.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，换电站削峰任务约束表达式如下：
8.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，用户满意度的表达式如下：
9.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，换电站日综合收益表达式如下：
10.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，各博弈参与者第轮的最优策略表达式如下：
...
【技术特征摘要】
1.一种基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，所述削峰任务分为两种，其中，第一种为换电站的峰值负荷平衡能力大于配电网的峰值平衡要求，以峰值平衡要求作为换电站的削峰量任务；第二种为换电站峰值负荷平衡能力小于或等于配电网的峰值平衡要求。
3.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，削减峰值负荷效果评估表达式如下：
4.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优化配置方法，其特征在于，电车行驶距离模型表达式如下：
5.根据权利要求1所述的基于非合作博弈的电动汽车换电站的优...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟侃，赵思翔，姜振宇，巨汉基，易忠林，霍大伟，刘汉民，薄博，周铁生，丁恒春，袁瑞铭，周丽霞，杨坡，许文强，赵志宇，高帅，王莉，岳巍澎，王亚超，刘力硕，常牧涵，何绪伟，张宁，李继伟，张捷靖，王义君，李雪梅，张文，庞富宽，白祎程，付春田，刘洪琳，张心，刘卫亮，王玺宇，张进滨，金磊，王宇鸿，李文，李琦，段开放，陈新，齐小冲，张欣鹏，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司计量中心，
类型：发明
国别省市：
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