一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，它包括以下過程：1)形成充電電價初始方案；2)確定充電電價評估準(zhǔn)則的權(quán)重；3)確定各評估準(zhǔn)則下方案的相對優(yōu)劣次序；4)確定最優(yōu)的充電電價方案。本發(fā)明提供了一種基于層次化數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的可以兼顧各類消費(fèi)者的電動汽車充電電價的綜合決策方法，該綜合決策方法在探討充電電價制定應(yīng)滿足要求的基礎(chǔ)上建立了充電電價綜合評價指標(biāo)集，并進(jìn)一步確定層次化數(shù)據(jù)包絡(luò)模型的輸入、輸出指標(biāo)，給出各指標(biāo)的計(jì)算方法，形成完整的充電電價綜合決策分析模型，以行駛里程不同的消費(fèi)者為例，對適用于每類消費(fèi)者的充電電價初始方案進(jìn)行綜合評估，可制定出兼顧不同類型消費(fèi)者的綜合最優(yōu)充電電價。
【專利說明】一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動汽車充電電價的制定方法，具體地說是一種電動汽車充電電 價制定的綜合決策方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，國內(nèi)外電動汽車技術(shù)發(fā)展日趨成熟，各國政府也相繼出臺激勵政策推動 電動汽車的普及。充電站運(yùn)營商和消費(fèi)者是電動汽車產(chǎn)業(yè)運(yùn)營不可或缺的參與者，而充電 電價直接影響運(yùn)營商和消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而影響電動汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，受到研究者 的關(guān)注。一些研究建立了分時電價對充電行為影響的分析模型，并在此基礎(chǔ)上評估了充電 設(shè)施位置（包括居民區(qū)和非居民區(qū)）與充電電價的關(guān)系，向私家電動汽車用戶提供了三種 可供選擇的充電電價方案。另外，一些研究在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)充電站和標(biāo)準(zhǔn)電動汽車的基礎(chǔ)上，分 別建立了運(yùn)營商和消費(fèi)者的效益模型，對充電電價的影響進(jìn)行了定量的敏感性分析，求得 既滿足運(yùn)營商盈利又能保證電動汽車消費(fèi)者用車成本低于燃油汽車的充電電價范圍，并針 對無法同時滿足兩者效益的情況，建議了多項(xiàng)解決措施。以此為基礎(chǔ)，分析了考慮項(xiàng)目資金 的時間價值、分時電價以及政府補(bǔ)貼水平等的影響的充電電價制定。
[0003] 綜上可以看出，現(xiàn)有研究多是面向的僅是一種類型（標(biāo)準(zhǔn)或典型）消費(fèi)者的充電 電價制定方案，而實(shí)際中消費(fèi)者個體差異很大，如此制定的充電電價難以被普遍接受。因 此，區(qū)分消費(fèi)者類別，多方位評估充電電價對消費(fèi)者的影響，方能制定出綜合效益最佳的充 電電價。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可以兼顧各類消費(fèi)者的電動汽車充電電 價制定的綜合決策方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種電動汽車充電電價制定的綜合決 策方法，其特征是，包括以下過程：
[0006] 1)形成初始方案
[0007] 根據(jù)電動汽車車輛日行駛距離對電動車消費(fèi)者進(jìn)行分類，分為行駛距離短、行駛 距離短中、行駛距離短長和行駛距離短較長4類電動車消費(fèi)者，并以每類消費(fèi)者日行駛距 離的平均值作為行駛距離的典型值，每類消費(fèi)者行駛距離的典型值所對應(yīng)的充電電價就是 該類消費(fèi)者可以接受的平均充電電價，即可形成4個充電電價初始方案；
[0008] 2)確定充電電價評估準(zhǔn)則的權(quán)重
[0009] 首先通過建立準(zhǔn)則和指標(biāo)來形成評估方案的層次結(jié)構(gòu)模型，然后利用層次分析法 得到充電電價評估方案經(jīng)濟(jì)性、適用性和滿意度的輸入、輸出指標(biāo)集，最后采用方根法求解 準(zhǔn)則權(quán)重向量 W= (w'wP2，···，·/111);
[0010] 3)確定各評估準(zhǔn)則下方案的相對優(yōu)劣次序
[0011] 在比較各項(xiàng)評估指標(biāo)時，針對不同的評估準(zhǔn)則，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法構(gòu)造最優(yōu) 化模型；根據(jù)最優(yōu)化模型測算各種評估準(zhǔn)則所需的輸入、輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)，求得最優(yōu)效率指 數(shù)；
[0012] 4)確定最優(yōu)的充電電價方案
[0013] 運(yùn)用歸一化及加權(quán)求和的方法計(jì)算各方案的綜合排序權(quán)值％，按綜合排序權(quán)值Qi 由大到小對初始方案進(jìn)行排序，確定綜合評估最優(yōu)的充電電價方案。
[0014] 上述方法中，所述層次結(jié)構(gòu)模型分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，所述目標(biāo)就是滿足 各個準(zhǔn)則的指標(biāo)要求；所述準(zhǔn)則包括經(jīng)濟(jì)性、適用性和滿意度；所述指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)性好、適 用性廣和滿意度高。
[0015] 上述方法中，所述經(jīng)濟(jì)性好就是：（1)以消費(fèi)者的內(nèi)部收益率L和動態(tài)回收期12 表示消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)性，值越高、12值越小說明消費(fèi)者使用電動汽車越經(jīng)濟(jì)；（2)以運(yùn)營商 的凈現(xiàn)值1 3和動態(tài)回收期14表示其經(jīng)濟(jì)性，13值越大、14值越小說明充電站盈利能力越強(qiáng)；
[0016] 所述適用性廣就是以充電電價對應(yīng)的消費(fèi)者比例15以及充電電價與運(yùn)營商期望 電價的價差1 6表示適用性，15值越大、16值越小說明制定的充電電價適用的消費(fèi)者范圍越 廣，同時適用于消費(fèi)者和運(yùn)營商的能力越強(qiáng)；
[0017] 所述滿意度高就是以制定的充電電價與現(xiàn)執(zhí)行充電電價的差值17表示消費(fèi)者的 滿意度，1 7值越大，意味著消費(fèi)者的可接受電價越高，消費(fèi)者剩余越多，該充電電價越容易 令消費(fèi)者滿意。
[0018] 上述方法中，所述經(jīng)濟(jì)性、適用性和滿意度的輸入、輸出指標(biāo)集如表1所示：
[0019] 表1 :經(jīng)濟(jì)性、適用性、滿意度的評估指標(biāo)
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，其特征是，包括以下過程： 1) 形成初始方案 根據(jù)電動汽車車輛日行駛距離對電動車消費(fèi)者進(jìn)行分類，分為行駛距離短、行駛距離 短中、行駛距離短長和行駛距離短較長4類電動車消費(fèi)者，并以每類消費(fèi)者日行駛距離的 平均值作為行駛距離的典型值，每類消費(fèi)者行駛距離的典型值所對應(yīng)的充電電價就是該類 消費(fèi)者可以接受的平均充電電價，即可形成4個充電電價初始方案； 2) 確定充電電價評估準(zhǔn)則的權(quán)重 首先通過建立準(zhǔn)則和指標(biāo)來形成評估方案的層次結(jié)構(gòu)模型，然后利用層次分析法得到 充電電價評估方案經(jīng)濟(jì)性、適用性和滿意度的輸入、輸出指標(biāo)集，最后采用方根法求解準(zhǔn)則 權(quán)重向量 W = (wP1, wP2,…，wPm); 3) 確定各評估準(zhǔn)則下方案的相對優(yōu)劣次序 在比較各項(xiàng)評估指標(biāo)時，針對不同的評估準(zhǔn)則，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法構(gòu)造最優(yōu)化模 型；根據(jù)最優(yōu)化模型測算各種評估準(zhǔn)則所需的輸入、輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)，求得最優(yōu)效率指數(shù)； 4) 確定最優(yōu)的充電電價方案 運(yùn)用歸一化及加權(quán)求和的方法計(jì)算各方案的綜合排序權(quán)值％，按綜合排序權(quán)值Qi由大 到小對初始方案進(jìn)行排序，確定綜合評估最優(yōu)的充電電價方案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，其特征是，所 述層次結(jié)構(gòu)模型分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，所述目標(biāo)就是滿足各個準(zhǔn)則的指標(biāo)要求；所 述準(zhǔn)則包括經(jīng)濟(jì)性、適用性和滿意度；所述指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)性好、適用性廣和滿意度高。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，其特征是，所 述經(jīng)濟(jì)性好就是：（1)以消費(fèi)者的內(nèi)部收益率Ii和動態(tài)回收期1 2表示消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)性，Ii 值越高、12值越小說明消費(fèi)者使用電動汽車越經(jīng)濟(jì)；（2)以運(yùn)營商的凈現(xiàn)值1 3和動態(tài)回收 期14表示其經(jīng)濟(jì)性，13值越大、14值越小說明充電站盈利能力越強(qiáng)； 所述適用性廣就是以充電電價對應(yīng)的消費(fèi)者比例15以及充電電價與運(yùn)營商期望電價 的價差16表示適用性，15值越大、16值越小說明制定的充電電價適用的消費(fèi)者范圍越廣，同 時適用于消費(fèi)者和運(yùn)營商的能力越強(qiáng)； 所述滿意度高就是以制定的充電電價與現(xiàn)執(zhí)行充電電價的差值17表示消費(fèi)者的滿意 度，17值越大，意味著消費(fèi)者的可接受電價越高，消費(fèi)者剩余越多，該充電電價越容易令消 費(fèi)者滿意。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，其特征是，所 述經(jīng)濟(jì)性、適用性和滿意度的輸入、輸出指標(biāo)集如表1所示： 表1 :經(jīng)濟(jì)性、適用性、滿意度的評估指標(biāo)
Ii為消費(fèi)者的內(nèi)部收益率、12為動態(tài)回收期、13為運(yùn)營商的凈現(xiàn)值、為動態(tài)回收期、 15為充電電價對應(yīng)的消費(fèi)者比例、16為充電電價與運(yùn)營商期望電價的價差、17為制定的充 電電價與現(xiàn)執(zhí)行充電電價的差值、U為滿意度的輸出指標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，其特征是，所 述最優(yōu)化模型如式1所示：
(1) 式1中，可將不同充電電價方案視為決策單元，假設(shè)有η個決策單元，每個決策單元 都有m個輸入量和s個輸出量，分別表示該充電電價所耗費(fèi)的資源和所產(chǎn)生的效益，Xj = (Xu, x2j, ...，xmj)T，yj = (yu, y2j, ...，ySj)T，j = 1，2, ...，η ;Χυ 代表第 j 個決策單元在第 i 項(xiàng) 的輸入值；y"_代表第j個決策單元在第r項(xiàng)的輸出值；v = (Vp v2,…，vm)為輸入權(quán)系數(shù)，u =(Up u2, ···，!〇為輸出權(quán)系數(shù)； 根據(jù)式1測算各種準(zhǔn)則評估所需的輸入輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)，求得最優(yōu)效率指數(shù)VP1，VP2和 VP3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車充電電價制定的綜合決策方法，其特征是，所 述綜合排序權(quán)值通過式2進(jìn)行求得：
(2) 式2中，Qi為綜合排序權(quán)值，wP1、wP2、wP3為權(quán)重向量，V/ 1、V/2、V/3為最優(yōu)效率指數(shù)，i =1，2, 3,4〇
【文檔編號】G06Q10/04GK104091211SQ201410331428
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】路寬, 劉思, 張利, 薛萬磊, 孫雯雪, 李靜, 朱子劍, 趙昕, 彭卓, 徐楠, 劉曉彤 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院