【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及充電控制領(lǐng)域，特別是涉及一種基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)、有序充電控制方法及充電設(shè)施配置方法。
技術(shù)介紹
1、在目前電動(dòng)汽車(chē)有序充電控制的研究中，均假設(shè)停車(chē)場(chǎng)所建設(shè)的充電設(shè)施能夠與電動(dòng)汽車(chē)一一對(duì)應(yīng)，以最小化電動(dòng)汽車(chē)充電對(duì)電網(wǎng)影響為目標(biāo)，通過(guò)固定延時(shí)或者智能延時(shí)的方式實(shí)現(xiàn)有序充電控制。然而當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)規(guī)模化使用后，居民小區(qū)的充電設(shè)施可能很難達(dá)到與電動(dòng)汽車(chē)相同的數(shù)量，尤其在停車(chē)條件比較擁擠、無(wú)固定停車(chē)位的居民小區(qū)，電動(dòng)汽車(chē)行駛結(jié)束后需要排隊(duì)充電，此時(shí)很難實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的有序充電控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的是提供一種基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)、有序充電控制方法及充電設(shè)施配置方法，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的有序充電控制，減少車(chē)主排隊(duì)等待的時(shí)間。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>
3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，包括：電動(dòng)汽車(chē)集中控制中心、信息集中器和若干臺(tái)充電設(shè)施；所述充電設(shè)施為切換充電樁；
4、所述切換充電樁與電動(dòng)汽車(chē)通信，獲取電動(dòng)汽車(chē)的充電需求信息，根據(jù)控制范圍內(nèi)各電動(dòng)汽車(chē)的充電需求信息，計(jì)算切換充電樁的充電需求信息，并通過(guò)所述信息集中器與所述電動(dòng)汽車(chē)集中控制中心通信；所述電動(dòng)汽車(chē)的充電需求信息包括充電電量需求和下次用車(chē)時(shí)間；所述切換充電樁的充電需求信息包括充電優(yōu)先順序、最晚充電結(jié)束時(shí)間、總充電電量需求和總充電時(shí)長(zhǎng)；
5、所述電動(dòng)汽車(chē)集中控制中心與配電網(wǎng)通信，獲取配電網(wǎng)預(yù)測(cè)負(fù)荷和充電設(shè)施
6、所述切換充電樁根據(jù)所述充電控制指令，依次對(duì)控制范圍內(nèi)的所有電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。
7、可選地，所述優(yōu)化控制模型包括：目標(biāo)函數(shù)和約束條件；所述目標(biāo)函數(shù)是以配電網(wǎng)負(fù)荷方差最小為目標(biāo)建立的；所述約束條件包括充電起始時(shí)間約束和充電電量約束；
8、所述目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為：
9、所述充電起始時(shí)間約束的表達(dá)式為：treal_time≤tci≤tch_i；
10、所述充電電量約束的表達(dá)式為：
11、其中：min表示最小值；lv表示配電網(wǎng)負(fù)荷方差；tc表示切換充電樁的充電起始時(shí)間向量，tc＝[tc1,tc2,...,tci,...,tcn]；tci表示第i臺(tái)切換充電樁的充電起始時(shí)間；n表示切換充電樁的配置數(shù)量；t表示一天的計(jì)算時(shí)間周期；δt表示計(jì)算步長(zhǎng)；pl(t)表示t時(shí)刻的基礎(chǔ)負(fù)荷值；pev(tc,t,pc,n)表示t時(shí)刻的電動(dòng)汽車(chē)總充電負(fù)荷；pavg表示配電網(wǎng)平均負(fù)荷值；treal_time表示系統(tǒng)時(shí)間；tch_i表示第i臺(tái)切換充電樁的充電結(jié)束時(shí)間；pci(tci,t)表示第i臺(tái)切換充電樁在t時(shí)刻的充電功率；ech_i表示第i臺(tái)切換充電樁控制范圍內(nèi)所有電動(dòng)汽車(chē)的總充電電量需求。
12、可選地：
13、所述充電優(yōu)先順序的計(jì)算公式為：
14、所述最晚充電結(jié)束時(shí)間的計(jì)算公式為：
15、所述總充電電量需求的計(jì)算公式為：
16、所述總充電時(shí)長(zhǎng)的計(jì)算公式為：
17、其中：ppr_i表示接入切換充電樁的電動(dòng)汽車(chē)充電優(yōu)先級(jí)向量；sort[]表示排序，下次用車(chē)時(shí)間越晚，充電優(yōu)先級(jí)越低；ti_ej表示切換充電樁中第j輛電動(dòng)汽車(chē)的下次用車(chē)時(shí)間；ni表示第i臺(tái)切換充電樁控制范圍內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量；tch_i表示第i臺(tái)切換充電樁的充電結(jié)束時(shí)間；max[]表示取最大值；ech_i表示第i臺(tái)切換充電樁控制范圍內(nèi)所有電動(dòng)汽車(chē)的總充電電量需求；sij表示第i臺(tái)切換充電樁中第j輛電動(dòng)汽車(chē)的充電目標(biāo)soc；socij(ti_sj)表示第i臺(tái)切換充電樁中第j輛電動(dòng)汽車(chē)的充電起始soc；ti_sj表示第i臺(tái)切換充電樁中第j輛電動(dòng)汽車(chē)的充電起始時(shí)間；cij表示第i臺(tái)切換充電樁中第j輛電動(dòng)汽車(chē)的電池容量；tlen_i表示第i臺(tái)切換充電樁的充電時(shí)長(zhǎng)；pci表示第i臺(tái)切換充電樁的充電功率；δtij表示充電設(shè)施切換操作時(shí)間。
18、可選地，采用蒙特卡洛模擬得到電動(dòng)汽車(chē)的充電起始soc、充電起始時(shí)間和下次用車(chē)時(shí)間；電動(dòng)汽車(chē)總充電負(fù)荷等于各切換充電樁在各個(gè)時(shí)刻的充電功率的疊加。
19、可選地，所述切換充電樁包括直流充電樁和交流充電樁；
20、當(dāng)所述切換充電樁為交流充電樁時(shí)，所述電動(dòng)汽車(chē)的充電需求信息還包括車(chē)載充電機(jī)的充電功率；
21、當(dāng)所述切換充電樁為直流充電樁時(shí)，所述切換充電樁的充電需求信息還包括直流充電樁的充電功率。
22、可選地，采用粒子群優(yōu)化算法對(duì)所述優(yōu)化控制模型進(jìn)行求解，得到各切換充電樁的充電起始時(shí)間。
23、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于切換充電的有序充電控制方法，應(yīng)用于所述基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，包括：
24、獲取電動(dòng)汽車(chē)的充電需求信息、配電網(wǎng)預(yù)測(cè)負(fù)荷和充電設(shè)施配置情況；
25、根據(jù)控制范圍內(nèi)各電動(dòng)汽車(chē)的充電需求信息，計(jì)算切換充電樁的充電需求信息；
26、根據(jù)配電網(wǎng)預(yù)測(cè)負(fù)荷、充電設(shè)施配置情況和各切換充電樁的充電需求信息，以配電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)最優(yōu)為目標(biāo)建立優(yōu)化控制模型，計(jì)算各切換充電樁的充電起始時(shí)間；
27、基于各切換充電樁的充電起始時(shí)間生成充電控制指令，以控制切換充電樁依次對(duì)控制范圍內(nèi)的所有電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。
28、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于切換充電的充電設(shè)施配置方法，應(yīng)用于所述基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，包括：
29、采用迭代模擬的方法，根據(jù)目標(biāo)地區(qū)的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量、電動(dòng)汽車(chē)的行駛規(guī)律和電動(dòng)汽車(chē)種類(lèi)的構(gòu)成比例，確定充電設(shè)施配置情況。
30、可選地，當(dāng)切換充電樁為交流充電樁時(shí)，采用迭代模擬的方法，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量、電動(dòng)汽車(chē)的行駛規(guī)律和電動(dòng)汽車(chē)種類(lèi)的構(gòu)成比例，確定充電設(shè)施配置情況，包括：
31、獲取目標(biāo)區(qū)域的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量、電動(dòng)汽車(chē)的行駛規(guī)律和電動(dòng)汽車(chē)種類(lèi)的構(gòu)成比例，并設(shè)置蒙特卡洛模擬次數(shù)；
32、設(shè)定切換充電樁的配置數(shù)量的初值為1，迭代次數(shù)的初值為1；
33、采用蒙特卡洛模擬得到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有電動(dòng)汽車(chē)的行駛規(guī)律數(shù)據(jù)，并根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)種類(lèi)的構(gòu)成比例隨機(jī)匹配相應(yīng)的車(chē)型參數(shù)；所述車(chē)型參數(shù)包括電池容量、續(xù)航里程和車(chē)載充電機(jī)的充電功率；
34、將車(chē)載充電機(jī)的充電功率確定為切換充電樁的充電功率，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有電動(dòng)汽車(chē)的行駛規(guī)律數(shù)據(jù)和車(chē)型參數(shù)以及切換充電樁的配置數(shù)量，模擬有序充電控制，并計(jì)算電動(dòng)汽車(chē)的充電電量滿足率和配電網(wǎng)的負(fù)荷方差指標(biāo)；
35、若迭代次數(shù)的當(dāng)前值小于蒙特卡洛模擬次數(shù)，則令迭代次數(shù)增加1，并返回步驟“采用蒙特卡洛模本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：電動(dòng)汽車(chē)集中控制中心、信息集中器和若干臺(tái)充電設(shè)施；所述充電設(shè)施為切換充電樁；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化控制模型包括：目標(biāo)函數(shù)和約束條件；所述目標(biāo)函數(shù)是以配電網(wǎng)負(fù)荷方差最小為目標(biāo)建立的；所述約束條件包括充電起始時(shí)間約束和充電電量約束；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，采用蒙特卡洛模擬得到電動(dòng)汽車(chē)的充電起始SOC、充電起始時(shí)間和下次用車(chē)時(shí)間；電動(dòng)汽車(chē)總充電負(fù)荷等于各切換充電樁在各個(gè)時(shí)刻的充電功率的疊加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述切換充電樁包括直流充電樁和交流充電樁；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，采用粒子群優(yōu)化算法對(duì)所述優(yōu)化控制模型進(jìn)行求解，得到各切換充電樁的充電起始時(shí)間。
7.一種基于切換充電的有序充電控制方法，應(yīng)
8.一種基于切換充電的充電設(shè)施配置方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于切換充電的充電設(shè)施配置方法，其特征在于，當(dāng)切換充電樁為交流充電樁時(shí)，采用迭代模擬的方法，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量、電動(dòng)汽車(chē)的行駛規(guī)律和電動(dòng)汽車(chē)種類(lèi)的構(gòu)成比例，確定充電設(shè)施配置情況，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于切換充電的充電設(shè)施配置方法，其特征在于，當(dāng)切換充電樁為直流充電樁時(shí)，切換充電樁的配置數(shù)量滿足配置數(shù)量約束，切換充電樁的充電功率滿足充電功率約束；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：電動(dòng)汽車(chē)集中控制中心、信息集中器和若干臺(tái)充電設(shè)施；所述充電設(shè)施為切換充電樁；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化控制模型包括：目標(biāo)函數(shù)和約束條件；所述目標(biāo)函數(shù)是以配電網(wǎng)負(fù)荷方差最小為目標(biāo)建立的；所述約束條件包括充電起始時(shí)間約束和充電電量約束；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，采用蒙特卡洛模擬得到電動(dòng)汽車(chē)的充電起始soc、充電起始時(shí)間和下次用車(chē)時(shí)間；電動(dòng)汽車(chē)總充電負(fù)荷等于各切換充電樁在各個(gè)時(shí)刻的充電功率的疊加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換充電的有序充電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述切換充電樁包括直流充電樁和交流充電樁；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王立業(yè)，甘海慶，馬春曉，王麗芳，袁曉冬，王明深，焦系澤，繆惠宇，韓華春，潘益，曾飛，呂舒康，郭雅娟，張志剛，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院電工研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
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