一種大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法，屬于能源管理【技術領域】。首先，客戶端根據(jù)車輛基本信息確定初始充電功率并發(fā)送給協(xié)調中心。協(xié)調中心計算優(yōu)化負荷曲線與優(yōu)化判定閾值。根據(jù)各客戶端充電功率計算當前負荷曲線及其表征值。若表征值小于判定閾值，則發(fā)送停止交互命令，客戶端按當前充電功率為電動汽車充電；否則計算概率轉移矩陣并向客戶端發(fā)送?？蛻舳烁鶕?jù)概率轉移矩陣，計算轉移矩陣，更新充電功率并發(fā)送給協(xié)調中心。如此反復交互，直至表征值小于判定閾值。本發(fā)明可有效實現(xiàn)錯峰充電，緩解協(xié)調中心的計算壓力，保護用戶的充電需求隱私，節(jié)約上下層之間的數(shù)據(jù)通信資源，適用于大規(guī)模電動汽車有序控制。
【專利說明】一種大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法，屬于能源管理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]電動汽車相較傳統(tǒng)汽車具有節(jié)能環(huán)保、低碳減排等優(yōu)點，在解決能源危機以及環(huán)境污染等問題具有顯著優(yōu)勢，受到了世界各國政府的青睞。在中國，國家大力推動電力汽車行業(yè)的發(fā)展，2012年國務院提出了 “2015年，純電動汽車和插電混合動力汽車累計產銷量達到50萬輛，到2020年超過500萬輛』的宏偉目標?？梢灶A見，在電動汽車廣泛普及的未來，其充電負荷的接入將給電網(wǎng)帶來不可忽視的影響。有研究表明，如不對電動汽車充電負荷加以協(xié)調控制，大量電動汽車用戶將于下班回家后將電動汽車接入電網(wǎng)充電，導致充電高峰與居民用電高峰時間重疊，造成峰谷差加劇、電壓下降、變壓器過載、網(wǎng)損增加等問題，將對電網(wǎng)的安全經濟運行造成威脅。通過出臺分時電價機制以及采用適當?shù)目刂品椒梢砸龑щ妱悠囋谟秒姷凸葧r段進行充電，清華大學胡澤春等人之前提出了一種充電站內的電動汽車協(xié)調充電控制方法(專利申請?zhí)?201110023668.4)，在分時電價的前提下采用該控制方法，可在滿足用戶充電需求的基礎上，引導電動汽車在夜間負荷低谷時段進行充電，但該有序充電策略的不足在于，在電動汽車滲透率較大的情況下，在低谷電價開始時段會形成電動汽車充電尖峰，造成配電網(wǎng)網(wǎng)損增加，變壓器過載等問題。因此，有必要研究、發(fā)展電動汽車的削峰填谷錯峰充電有序協(xié)調控制技術。傳統(tǒng)的電動汽車有序充電協(xié)調控制方法中，往往采取集中控制的模式。即各電動汽車向有序充電協(xié)調中心上傳電池荷電狀態(tài)(State of Charge, SOC)等信息，由協(xié)調中心求解一個大規(guī)模非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題,再將各優(yōu)化結果傳輸給電動汽車。其不足在于該非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題的優(yōu)化變量與電動汽車數(shù)量呈正比，在控制的電動汽車數(shù)量很多時，往往會使得求解時間過長或難以求得最優(yōu)解，且須向各電動汽車分別下發(fā)不同指令，對通訊設施具有較高的要求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法，在考慮電動汽車用戶充電需求以及隱私信息保護的基礎上，運用客戶端以及協(xié)調中心的雙層控制結構，實現(xiàn)電動汽車的錯峰充電。
[0004]本發(fā)明提出的大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法，包括以下步驟:
[0005](I)控制系統(tǒng)的客戶端分別從用戶側獲取充電起始時間tstmjP充電結束時間tmd、從電池管理系統(tǒng)獲取用戶電動汽車當前電池容量B和當前電池荷電狀態(tài)SOC以及從充電樁控制系統(tǒng)獲取充電樁的充電功率P和充電效率n；
[0006](2)客戶端根據(jù)上述獲取的信息，計算電動汽車的充電時長T =(1-SOC)B/ηΡ，并設定電動汽車的初始充電功率為U，n(t)，η = 1,2, - ,Nev, t = 1，2，…，Tmax，其中η為客戶端編號，Nev為被控電動汽車數(shù)量，t為采樣序號，Tmax為最大采樣序號，各采樣時刻之間的間隔為At，在時段[tstart，tstart+T]內，電動汽車的初始充電功率LcinU)等于充電樁的充電功率P，在[tstart，tstart+T]的以外時段，電動汽車的初始充電功率為零，客戶端將初始充電功率L0,n(t)發(fā)送給控制系統(tǒng)的協(xié)調中心；
[0007](3)控制系統(tǒng)的協(xié)調中心從電力系統(tǒng)獲取電力系統(tǒng)預測的當日常規(guī)負荷曲線Lb_ (t)，根據(jù)控制系統(tǒng)各客戶端的初始充電功率U，n(t)，計算所有被控電動汽車充電所需的能量Eev:
[0008]
【權利要求】
1.一種大規(guī)模電動汽車充電負荷的分布式聯(lián)合協(xié)調控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)控制系統(tǒng)的客戶端分別從用戶側獲取充電起始時間tstart和充電結束時間tend、從電池管理系統(tǒng)獲取用戶電動汽車當前電池容量B和當前電池荷電狀態(tài)SOC以及從充電樁控制系統(tǒng)獲取充電樁的充電功率P和充電效率n； (2)客戶端根據(jù)上述獲取的信息，計算電動汽車的充電時長
【文檔編號】H02J7/00GK103457326SQ201310407082
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】占愷嶠, 胡澤春, 宋永華, 馬國政, 張波, 李武峰, 嚴輝 申請人:國家電網(wǎng)公司, 清華大學, 國網(wǎng)安徽省電力公司, 北京國網(wǎng)普瑞特高壓輸電技術有限公司