本发明涉及电动汽车管理的，具体为一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法及系统。
背景技术：
1、随着电动汽车数量与充电基础设施数量的快速增长，电动汽车大规模参与车网互动的可能性不断提升。而且，大部分私人电动汽车充电时间集中在夜间，可调节灵活性较强。通过价格补贴动力电池放电带来的折旧成本以及对用户出行的影响。但由于单辆电动汽车的电池容量有限，通常需要充换电站聚合商控制大规模电动汽车集群从而达到参与电力市场的门槛。因此，产生了电动汽车集群充放电控制技术，并制定相应的充放电优化控制策略，从而在保障用户出行正常用车的前提下，最大化其参与市场的利润。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明提供了一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，通过采用基于电池成本构建功率分配模型的技术，实现了对电动汽车功率分配的优化，有效平衡了车网互动中的收益，提高了能源利用效率；还利用历史数据预测未来调频信号出现的频率以及数值区间，实现了对调频信号的精准预测，从而提高了功率分配的准确性和效率。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，包括以下步骤，
4、收集电动汽车状态相关数据；
5、基于收集的数据完成调频信号预测；
6、基于电池成本构建功率分配模型；
7、根据约束条件制定功率分配模型的功率分配方案。
8、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法的一种优选方案，其中：所述基于收集的数据完成调频信号预测是利用历史数据预测未来调频信号出现的频率以及数值区间，具体如下：
9、设定关注时段为t，调频信号的数值区间为s，则关注时段内的调频信号数值与区间s重复的概率πt,s的具体计算公式如下：
10、
11、其中，mt,s表示s时段区间的调频信号总数，mt表示历史同时段内出现过的信号总数，πt,s表示时段内的调频信号数值与区间s重复的概率。
12、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法的一种优选方案，其中：所述调频信号预测是通过时段t的调频信号以及时段t之前的调频信号的差值进行预测的，具体实现公式如下：
13、
14、其中，表示时刻t的调频信号，表示时刻t之前的调频信号；
15、所述时刻t的调频信号是利用移动平均算法按照时间序列进行计算的，具体计算如下：
16、
17、其中，si表示时刻i的调频信号数值，表示时刻t的调频信号。
18、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法的一种优选方案，其中：所述基于电池成本构建功率分配模型是通过电池成本计算动力电池的电量变化趋势，并根据变化趋势完成功率分配模型的构建；所述电池成本是根据电池的使用情况与特性计算出来的电池的折旧成本，具体计算公式如下：
19、
20、其中，表示动力电池老化率，表示电动汽车在t时段、s调频区间的放电功率，δt表示时段长度，πt,s表示时段内的调频信号数值与区间s重复的概率；
21、所述动力电池的电量变化趋势的具体计算如下：
22、
23、其中，et,i、et+1,i分别表示动力电池在时刻t的初始电量以及剩余电量，ηdis、ηch分别表示电动汽车初始以及结束时期的平均功率，表示电动汽车i在时段t中的充电功率，表示电池电量变化的约束系数。
24、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法的一种优选方案，其中：所述功率分配模型是基于用户出行需求进行搭建的，具体搭建如下：
25、
26、其中，表示动力电池老化率，表示电动汽车在t时段、s调频区间的放电功率，δt表示时段长度，ηdis、ηch分别表示电动汽车初始以及结束时期的平均功率，表示电动汽车i在时段t中的充电功率，表示电池电量变化的约束系数，表示参与调频的时间区间。
27、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法的一种优选方案，其中：所述根据约束条件制定功率分配模型的功率分配方案是通过约束条件对功率分配模型进行条件约束，并根据约束条件完成功率数值的分配，进而完成功率分配，所述约束条件包括，最优问题约束条件以及基本约束条件；所述最优问题约束条件包括，调频容量为正、出力持续时间约束设置、初始电量以及动力电池容量；所述基本约束条件包括单台电动汽车参与功率小于放电额定功率以及电池容量小于预设目标电量；
28、所述制定功率分配模型的功率分配方案是根据约束条件对模型进行约束求解，
29、当利用最优问题约束条件进行约束时，具体如下：
30、
31、subject to:
32、ct,s＞0
33、ts≤tmax
34、et≥2·(ps*ts)
35、cs≥t·et
36、其中，表示动力电池老化率，表示电动汽车在t时段、s调频区间的放电功率，δt表示时段长度，ηdis、ηch分别表示电动汽车初始以及结束时期的平均功率，表示电动汽车i在时段t中的充电功率，表示电池电量变化的约束系数，表示参与调频的时间区间，ct,s表示调频容量约束，ts表示出力持续时间约束，et表示初始电量约束，ps表示电动汽车功率，cs表示动力电池容量约束；
37、当利用基本约束条件进行约束时，具体如下：
38、
39、subject to:
40、ps≤pe
41、es≤e
42、其中，表示动力电池老化率，表示电动汽车在t时段、s调频区间的放电功率，δt表示时段长度，ηdis、ηch分别表示电动汽车初始以及结束时期的平均功率，表示电动汽车i在时段t中的充电功率，表示电池电量变化的约束系数，表示参与调频的时间区间，ps表示电动汽车功率，pe表示放电额定功率，es表示动力电池电量，e表示预设目标电量。
43、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法的一种优选方案，其中：所述制定功率分配模型的功率分配方案是满足基本约束条件的基础上进行最优问题约束条件的约束，进而完成功率分配，具体如下：
44、
45、subject to:
46、ct,s＞0
47、ts≤tmax
48、e≥es≥et≥2·(ps*ts)
49、ps≤pe
50、cs≥t·et
51、其中，表示动力电池老化率，表示电动汽车在t时段、s调频区间的放电功率，δt表示时段长度，ηdis、ηch分别表示电动汽车初始以及结束时期的平均功率，表示电动汽车i在时段t中的充电功率，表示电池电量变化的约束系数，表示参与调频的时间区间，ct,s表示调频容量约束，ts表示出力持续时间约束，et表示初始电量约束，ps表示电动汽车功率，cs表示动力电池容量约束，pe表示放电额定功率，es表示动力电池电量，e表示预设目标电量。
52、本发明的另外一个目的是提供一种基于电池成本的车网互动收益平衡系统，其能通过基于电池成本的电量变化趋势计算，能够准确评估动力电池的折旧成本，为功率分配提供了更为科学的依据，确保了电池使用的经济性；通过设定最优问题约束条件以及基本约束条件，确保了功率分配方案的合理性，同时考虑到了调频容量、出力持续时间、初始电量、电池容量多种因素，实现了对功率分配的全面优化。
53、作为本发明所述一种基于电池成本的车网互动收益平衡系统的一种优选方案，其中：包括，数据获取模块，调频信号预测模块，功率分配模型构建模块以及功率分配方案制定模块；
54、所述数据获取模块，用于获取电动汽车状态相关数据；
55、所述调频信号预测模块，用于完成调频信号的预测；
56、所述功率分配模型构建模块，基于电池成本数据构建功率分配模型；
57、所述功率分配方案制定模块，利用约束条件完成功率分配方案的制定。
58、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基于电池成本的车网互动收益平衡方法的步骤。
59、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基于电池成本的车网互动收益平衡方法的步骤。
60、本发明的有益效果：本发明通过采用基于电池成本构建功率分配模型的技术，实现了对电动汽车功率分配的优化，有效平衡了车网互动中的收益，提高了能源利用效率；还利用历史数据预测未来调频信号出现的频率以及数值区间，实现了对调频信号的精准预测，从而提高了功率分配的准确性和效率；通过基于电池成本的电量变化趋势计算，能够准确评估动力电池的折旧成本，为功率分配提供了更为科学的依据，确保了电池使用的经济性；通过设定最优问题约束条件以及基本约束条件，确保了功率分配方案的合理性，同时考虑到了调频容量、出力持续时间、初始电量、电池容量多种因素，实现了对功率分配的全面优化。
1.一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：所述基于收集的数据完成调频信号预测是利用历史数据预测未来调频信号出现的频率以及数值区间，具体如下：
3.如权利要求2所述的一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：所述调频信号预测是通过时段t的调频信号以及时段t之前的调频信号的差值进行预测的，具体实现公式如下：
4.如权利要求3所述的一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：所述基于电池成本构建功率分配模型是通过电池成本计算动力电池的电量变化趋势，并根据变化趋势完成功率分配模型的构建；所述电池成本是根据电池的使用情况与特性计算出来的电池的折旧成本，具体计算公式如下：
5.如权利要求4所述的一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：所述功率分配模型是基于用户出行需求进行搭建的，具体搭建如下：
6.如权利要求5所述的一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：所述根据约束条件制定功率分配模型的功率分配方案是通过约束条件对功率分配模型进行条件约束，并根据约束条件完成功率数值的分配，进而完成功率分配，所述约束条件包括，最优问题约束条件以及基本约束条件；所述最优问题约束条件包括，调频容量为正、出力持续时间约束设置、初始电量以及动力电池容量；所述基本约束条件包括单台电动汽车参与功率小于放电额定功率以及电池容量小于预设目标电量；
7.如权利要求6所述的一种基于电池成本的车网互动收益平衡方法，其特征在于：所述制定功率分配模型的功率分配方案是满足基本约束条件的基础上进行最优问题约束条件的约束，进而完成功率分配，具体如下：
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的基于电池成本的车网互动收益平衡方法的系统，其特征在于，包括，数据获取模块，调频信号预测模块，功率分配模型构建模块以及功率分配方案制定模块；
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。
