王轩, 汪宝, 陈艳萍, 刘洪, 马晓慧

上海交通大学学报 2024, 58 (9): 1370-1380. DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.027

摘要（2058）

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针对现有自动化码头自动导航集卡(AGV)充电策略未能与分布式电源出力充分协同等问题,提出一种自动化码头AGV物流调度和有序充电联合经济优化方法.首先,解析AGV物流调度和充电调度之间的协同关系,构建联合优化框架;其次,针对AGV物流调度模块,提出考虑码头内外集卡道路隔离要求的AGV行驶距离计算方法;再次,针对AGV充电模块,定义AGV充电状态的判断条件和选桩方法;进而以码头购电费用最小为目标,考虑分时电价、风光上网电价、电量平衡约束、终止时刻的剩余电量约束、决策变量的上下限约束、物流调度约束,构建物流调度和有序充电联合优化模型,提出基于改进粒子群优化算法的快速求解方法;最后,通过某码头的实际案例,验证所提方法的有效性和经济性.

物流调度和有序充电联合优化框架如图2所示,在任一调度时段内,将各辆AGV的SOC与E_min相比,生成AGV可调度集和待充电集,从可调度集内选派AGV执行物流作业;从待充电集选派AGV执行充电,并将本时段充电后的SOC与E_max相比,作为是否停止充电的判断依据.各个调度时段依次递推,最后,以整日购电费用最小为目标,考虑电量平衡约束、终止时刻的SOC约束、决策变量上下限约束和物流调度约束求解.

分布式电源就地消纳率[23]是衡量分布式电源在码头自发自用的指标.该指标反映了各调度时段内的分布式电源就地消纳情况,分别以1~8座岸桥并行作业为例,其余参数与5.2节一致,计算优化前后的就地消纳率,结果如图7所示.由图可见,采用所提有序充电方法有利于提高风光出力自发自用,随着岸桥并行作业数的增多,就地消纳率总体呈上升趋势,说明充电需求的增加有利于提升负荷的可调度空间,能够将充电负荷转移至风光出力高的时段.根据计算结果,多岸桥并行作业平均提升2.28%(增长率均值)的就地消纳率,验证所提联合优化方法的有效性和实用性.