對(duì)t+1時(shí)刻電 動(dòng)汽車消耗的功率值進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到。到€^ <+1功率消耗的轉(zhuǎn)變主要經(jīng)過如下 四個(gè)部分：
[0105] a) At群內(nèi)的部分電動(dòng)汽車開始接入電網(wǎng)并開始充電，群內(nèi)數(shù)目減少，消耗功率增 加；
[0106] b)Bt群內(nèi)的部分電動(dòng)汽車的能量狀態(tài)值4+1超過上限值4，使其充電狀態(tài)由 14 〇，從而，Bt群內(nèi)電動(dòng)汽車數(shù)目降低，c t群內(nèi)電動(dòng)汽車數(shù)目增加；
[0107] c)Ct群內(nèi)的部分電動(dòng)汽車的能量狀態(tài)值4+1超過下限值 <，使其充電狀態(tài)由 "[+1= 0 41，從而，ct群內(nèi)電動(dòng)汽車數(shù)目降低，B t群內(nèi)電動(dòng)汽車數(shù)目增加；
[0108] cOW群內(nèi)的部分電動(dòng)汽車完成充電或者離開電網(wǎng)，群內(nèi)數(shù)目減少，消耗功率降低。
[0109] a)和d)兩部分限制電動(dòng)汽車充電模型不可直接通過ESPL方法對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行控 制。
[0110] 2)由t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車的預(yù)測(cè)功率值校"+1和目標(biāo)功率值泠+1得到t時(shí)刻電動(dòng)汽 車的控制目標(biāo)功率值A(chǔ)&,，如+|所示。
[0111] 3)調(diào)用能量狀態(tài)優(yōu)先隊(duì)列ESPL方法。
[0112] 首先由電動(dòng)汽車的控制目標(biāo)功率值的正負(fù)選擇相對(duì)應(yīng)的控制群乾或C!，并 計(jì)算群內(nèi)電動(dòng)汽車的能量狀態(tài)值4，并將能量狀態(tài)值4進(jìn)行正確排序，由和電動(dòng)汽車 平均功率計(jì)算，獲取需要調(diào)控的電動(dòng)汽車數(shù)目，將需要調(diào)控的電動(dòng)汽車數(shù)目與相應(yīng)群內(nèi)可 調(diào)節(jié)的電動(dòng)汽車數(shù)目進(jìn)行對(duì)比，得到最終進(jìn)行調(diào)控的電動(dòng)汽車數(shù)目，并有序選擇相應(yīng)編號(hào) 的電動(dòng)汽車，改變其充電狀態(tài)《丨，得到新的充電狀態(tài)。
[0113] 其中，t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車消耗功率的最大值是通過將C)群內(nèi)電動(dòng)汽車的充電狀態(tài) 全部改變得到的；對(duì)應(yīng)的，消耗功率的最小值是通過將戌群內(nèi)電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)全部改 變得到的。
[0114] 4)將新的充電狀態(tài)《[、功率消耗值能量狀態(tài)值<再次通過充電模型得到下 一時(shí)刻的真實(shí)消耗功率值充電狀態(tài)〃丨+1和能量狀態(tài)值4+1等。
[0115] 5) t = t+1，回到步驟1)，進(jìn)行下一次循環(huán)。
[0116] 綜上所述，本發(fā)明提出了基于能量狀態(tài)優(yōu)先隊(duì)列方法對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行需求響應(yīng)控 制，通過與電動(dòng)汽車預(yù)測(cè)模型相互配合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車群體進(jìn)行有效的控制。
[0117]實(shí)施例3
[0118] 結(jié)合圖6和圖7對(duì)電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法的可行性進(jìn)行如下分析：
[0119] 在驗(yàn)證對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)施基于參數(shù)序列化技術(shù)的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制策略的控 制效果時(shí)，選擇了 1500輛電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。每個(gè)電動(dòng)汽車的能量狀態(tài)死區(qū)為0.025,其 充電效率為0. 95,充電功率為3,4或5kW。其中，有1000輛在晚上進(jìn)行充電，其電池容量為 (5~20)1^11，結(jié)束充電時(shí)間為（1240~1465)111111，期望因子為（1.75~1.76) ;有500輛 在白天進(jìn)行充電，其電池容量為（〇. 7~0. 8)*A(l:500)kWh，結(jié)束充電時(shí)間為（120~600) min，期望因子為（2. 25~2.26)。以1分鐘作為采樣間隔，一天之內(nèi)的仿真效果如圖6所 不〇
[0120] 參見圖6,橫坐標(biāo)代表時(shí)間，縱坐標(biāo)代表響應(yīng)的功率，可以看出，夜間，電動(dòng)汽車響 應(yīng)功率曲線可以基本與目標(biāo)功率曲線吻合，這是因?yàn)橥砩铣潆姷碾妱?dòng)汽車數(shù)目多，可以調(diào) 控的功率范圍大，而白天，充電的電動(dòng)汽車數(shù)目少，可以調(diào)控的功率范圍小，從而導(dǎo)致有幾 個(gè)時(shí)間段內(nèi)電動(dòng)汽車無法跟隨目標(biāo)功率，從而卡在邊界上，意味著此時(shí)電動(dòng)汽車需求響應(yīng) 控制能力已達(dá)到極限。
[0121] 定義電動(dòng)汽車能量狀態(tài)標(biāo)識(shí)S0CEV，k，如S0C EV，k= E a，k/Ee，k所示，用以描述電動(dòng)汽車 的充電程度，大小為（〇~1)。在基于參數(shù)序列化技術(shù)的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制策略下能量 狀態(tài)標(biāo)識(shí)、充電狀態(tài)和能量狀態(tài)曲線如圖7所示。
[0122] 參見圖7,橫坐標(biāo)代表時(shí)間，縱坐標(biāo)代表能量狀態(tài)標(biāo)識(shí)、充電狀態(tài)和能量狀態(tài)，可以 看出：2輛電動(dòng)車均曾在某時(shí)刻參與調(diào)控，改變其充電狀態(tài)，進(jìn)而改變其充電能量值，從而 使能量狀態(tài)值發(fā)生改變。
[0123] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例 序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0124] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特征在于，所述方法包括以 下步驟： 建立電動(dòng)汽車充電模型，通過定義能量狀態(tài)值，描述電動(dòng)汽車充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程； 通過電動(dòng)汽車充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程，采用能量狀態(tài)優(yōu)先隊(duì)列的控制方法改變調(diào)控對(duì)象 集合中電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)； 在系統(tǒng)功率需求已知的條件下，與電動(dòng)汽車預(yù)測(cè)模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車群體 進(jìn)行有效控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特征 在于，所述通過電動(dòng)汽車充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程，采用能量狀態(tài)優(yōu)先隊(duì)列的控制方法改變調(diào) 控對(duì)象集合中電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)的步驟具體為： 對(duì)充電狀態(tài)、空閑狀態(tài)群內(nèi)電動(dòng)汽車，按照能量狀態(tài)值的大小，重新進(jìn)行排序； 在重新排列后的充電狀態(tài)、空閑狀態(tài)群內(nèi)分別選擇可以控制的電動(dòng)汽車群； 根據(jù)系統(tǒng)控制目標(biāo)從可以控制的電動(dòng)汽車群中確定調(diào)控對(duì)象集合； 根據(jù)功率消耗對(duì)調(diào)控對(duì)象集合實(shí)施相應(yīng)控制。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特征 在于，所述對(duì)充電狀態(tài)、空閑狀態(tài)群內(nèi)電動(dòng)汽車，按照能量狀態(tài)值的大小，重新進(jìn)行排序的 步驟具體為： 對(duì)充電狀態(tài)群內(nèi)電動(dòng)汽車按照能量狀態(tài)值的大小升序排列，對(duì)空閑狀態(tài)群內(nèi)電動(dòng)汽車 按照能量狀態(tài)值的大小降序排列。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特征 在于，所述在重新排列后的充電狀態(tài)、空閑狀態(tài)群內(nèi)分別選擇可以控制的電動(dòng)汽車群的步 驟具體為： 根據(jù)能量狀態(tài)最大值、能量狀態(tài)最小值對(duì)電動(dòng)汽車的能量狀態(tài)值進(jìn)行控制，選取可以 控制的電動(dòng)汽車群。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特 征在于，所述根據(jù)系統(tǒng)控制目標(biāo)從可以控制的電動(dòng)汽車群中確定調(diào)控對(duì)象集合的步驟具體 為： 若功率消耗大于〇,在空閑狀態(tài)的可控制電動(dòng)汽車群中確定調(diào)控對(duì)象集合； 若功率消耗小于〇,則在充電狀態(tài)的可控制電動(dòng)汽車群中確定調(diào)控對(duì)象集合。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特征 在于，所述根據(jù)功率消耗對(duì)調(diào)控對(duì)象集合實(shí)施相應(yīng)控制的步驟具體為： 若功率消耗大于〇,在空閑狀態(tài)的可控制電動(dòng)汽車群中，將電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)由空閑 狀態(tài)變化為充電狀態(tài)； 若功率消耗小于〇，則在充電狀態(tài)的可控制電動(dòng)汽車群中，將電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)由充 電狀態(tài)變化為空閑狀態(tài)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，其特征 在于，所述電動(dòng)汽車預(yù)測(cè)模型具體為： 通過電動(dòng)汽車充電模型對(duì)t+1時(shí)刻電動(dòng)汽車消耗的功率值進(jìn)行預(yù)測(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于參數(shù)序列化的電動(dòng)汽車需求響應(yīng)控制方法，所述方法包括以下步驟：建立電動(dòng)汽車充電模型，通過定義能量狀態(tài)值，描述電動(dòng)汽車充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程；通過電動(dòng)汽車充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程，采用能量狀態(tài)優(yōu)先隊(duì)列的控制方法改變調(diào)控對(duì)象集合中電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)；在系統(tǒng)功率需求已知的條件下，與電動(dòng)汽車預(yù)測(cè)模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車群體進(jìn)行有效控制。該方法用限定充電邊界來控制電動(dòng)汽車群體短暫性啟停的充電，通過改變充電上下邊界的大小，來改變電動(dòng)汽車充電過程中的啟停，從而改變電動(dòng)汽車群體的充電功率，不改變電動(dòng)汽車的起始充電時(shí)間，可在一定程度上滿足用戶的舒適度。
【IPC分類】B60L11/18
【公開號(hào)】CN104908607
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510382499
【發(fā)明人】王丹, 王冉, 賈宏杰, 高爽, 唐佳
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日