一種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)汽車作為一種新型的交通工具，在節(jié)能減排、減少人類對化石能源的依賴方 面具備一定的優(yōu)勢，然而，隨著電動(dòng)汽車的普及，電動(dòng)汽車大規(guī)模的接入電網(wǎng)充電，將對電 力系統(tǒng)的運(yùn)行與規(guī)劃產(chǎn)生不可避免的負(fù)面影響，比如加劇電網(wǎng)峰值負(fù)載、能源損耗、電壓下 降等。
[000引 目前有許多跟蹤方案已申請了專利，比如：申請?zhí)枮镃N201410098427,發(fā)明名稱 為基于用戶意愿和出行規(guī)律的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷分配方法；申請?zhí)枮镃N201410497211， 發(fā)明名稱為電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)協(xié)調(diào)的有序充電控制方法；申請?zhí)枮镃N201410311518， 發(fā)明名稱為一種面向有源智能電網(wǎng)的電動(dòng)汽車調(diào)頻集中調(diào)度控制方法；申請?zhí)枮?CN201210241639.X，發(fā)明名稱為一種面向有源智能配電網(wǎng)的電動(dòng)汽車有序充電方法；申請 號(hào)為CN201310618439,發(fā)明名稱為一種基于單輛電動(dòng)汽車充電預(yù)測的電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)充電方 法，等等。
[0004] 該些專利有的提出了在一定約束條件下實(shí)現(xiàn)有序的實(shí)時(shí)充電策略，然而當(dāng)大量的 電動(dòng)汽車在同一時(shí)刻連接到電網(wǎng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一些電動(dòng)汽車只能排隊(duì)等待一段時(shí)間，而不能 使所有電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化充電，且該些技術(shù)方案大多數(shù)考慮的是集中式連續(xù)充電，雖 然集中式連續(xù)充電方式易于來解決復(fù)雜的調(diào)度問題，然而該種集中式調(diào)度方法需要復(fù)雜的 通訊網(wǎng)絡(luò)、廣泛的雙向通信，繁瑣的迭代過程，W及大量的計(jì)算，造成許多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有的集中式連續(xù)充電方法存在的問題和不足，提出一種 不間斷恒功率實(shí)時(shí)優(yōu)化充電方法，該方法采用分散型優(yōu)化調(diào)度策略，優(yōu)化協(xié)調(diào)大量同時(shí)連 入電網(wǎng)的電動(dòng)汽車，該方法具有計(jì)算量小，實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn)。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度方法，在本方法中，將調(diào)度時(shí)間區(qū)間 按時(shí)間段分為若干個(gè)時(shí)段（例如，分成L個(gè)時(shí)段，可將1小時(shí)按每個(gè)時(shí)段1分鐘可分為60個(gè) 時(shí)段，即L= 60);對于每個(gè)電動(dòng)汽車，采用不間斷恒功率充電的方式進(jìn)行充電；根據(jù)每個(gè)電 動(dòng)汽車完成充電所需的時(shí)間及其接入和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻，建立關(guān)于充電時(shí)刻的優(yōu)化問題； 根據(jù)電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的優(yōu)先順序，求解該優(yōu)化問題，從而得到每輛汽車開始充電的時(shí)刻； 當(dāng)大量汽車同時(shí)接入電網(wǎng)時(shí)，根據(jù)每輛汽車充電所用時(shí)間W及脫離電網(wǎng)時(shí)刻的乘積值的大 小，進(jìn)行排序，依次求解優(yōu)化問題，進(jìn)而得到最終的調(diào)度策略。
[0008] 進(jìn)一步，該方法具體包括W下步驟：
[000引 1)電網(wǎng)監(jiān)測在時(shí)間間隔為比，k+ 5 ]( 5可任意的?。├锿瑫r(shí)連接到電網(wǎng)的所有電 動(dòng)汽車的集合s化）；對S(k)內(nèi)的電動(dòng)汽車，根據(jù)每輛汽車充電所用時(shí)間W及脫離電網(wǎng)時(shí)刻 的乘積值的大小，進(jìn)行優(yōu)先級排序；
[0010] 2)對于優(yōu)先級別最高的第i個(gè)電動(dòng)汽車，電網(wǎng)運(yùn)營商立即將第k時(shí)刻的電網(wǎng)負(fù)載 信息P。似發(fā)送給第i個(gè)電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車i實(shí)時(shí)求解優(yōu)化問題，得到優(yōu)化的充電時(shí)刻值 專；并將該時(shí)刻值f，完成充電所要的時(shí)間W及電動(dòng)汽車的接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻 <：^和^,1反饋給電網(wǎng)運(yùn)營商；設(shè)時(shí)間策略1^代表電動(dòng)汽車優(yōu)化的充電時(shí)刻值f，完成充電所 要的時(shí)間，接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻f巧口 的時(shí)間集合；
[0011] 3)電網(wǎng)運(yùn)營商根據(jù)反饋的信息PA更新電網(wǎng)負(fù)載信息P?；?br>[0012] 4)電網(wǎng)運(yùn)營商再將更新后的電網(wǎng)負(fù)載信息P?；┌l(fā)送給優(yōu)先級別次之的電動(dòng)汽 車，該電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)求解優(yōu)化問題，得到優(yōu)化的充電時(shí)刻值；并將該時(shí)刻值，完成充電所要 的時(shí)間，W及電動(dòng)汽車的接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻值反饋給電網(wǎng)運(yùn)營商；
[0013] 5)重復(fù)步驟3)、4)，直至完成集合S(k)中所有電動(dòng)汽車的調(diào)度策略；
[0014] 6)執(zhí)行調(diào)度策略；
[00巧]7)進(jìn)入k+1時(shí)段，重復(fù)步驟1)至6)。
[0016] 進(jìn)一步，所述的充電時(shí)刻的優(yōu)化問題具體如下：
[0017] 每個(gè)電動(dòng)汽車的恒充電功率用if表示，完成充電所要的時(shí)間用f,/表示；分別用 和表示電動(dòng)汽車的接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻；電動(dòng)汽車開始充電的時(shí)刻用f表示；當(dāng) 大量電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)后，建立如下關(guān)于充電時(shí)刻f的優(yōu)化問題：
[0018]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：在本方法中，將調(diào) 度時(shí)間區(qū)間按時(shí)間段分為若干個(gè)時(shí)段；對于每個(gè)電動(dòng)汽車，采用不間斷恒功率充電的方式 進(jìn)行充電；根據(jù)每個(gè)電動(dòng)汽車完成充電所需的時(shí)間及其接入和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻，建立關(guān)于 充電時(shí)刻的優(yōu)化問題；根據(jù)電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的優(yōu)先順序，求解該優(yōu)化問題，從而得到每輛 汽車開始充電的時(shí)刻；當(dāng)大量汽車同時(shí)接入電網(wǎng)時(shí)，根據(jù)每輛汽車充電所用時(shí)間以及脫離 電網(wǎng)時(shí)刻的乘積值的大小，進(jìn)行排序，依次求解優(yōu)化問題，進(jìn)而得到最終的調(diào)度策略。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于：該方法具體包括以下步驟： 1) 電網(wǎng)監(jiān)測在時(shí)間間隔為[k，k+δ]里同時(shí)連接到電網(wǎng)的所有電動(dòng)汽車的集合S(k); 對S (k)內(nèi)的電動(dòng)汽車，根據(jù)每輛汽車充電所用時(shí)間以及脫離電網(wǎng)時(shí)刻的乘積值的大小，進(jìn) 行優(yōu)先級排序； 2) 對于優(yōu)先級別最高的第i個(gè)電動(dòng)汽車，電網(wǎng)運(yùn)營商立即將第k時(shí)刻的電網(wǎng)負(fù)載信息 Pa(k)發(fā)送給第i個(gè)電動(dòng)汽車，電動(dòng)汽車i實(shí)時(shí)求解優(yōu)化問題，得到優(yōu)化的充電時(shí)刻值?;并 將該時(shí)刻值I，完成充電所要的時(shí)間?/，以及電動(dòng)汽車的接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻和 之反饋給電網(wǎng)運(yùn)營商；設(shè)時(shí)間策略Pis代表電動(dòng)汽車優(yōu)化的充電時(shí)刻值T，完成充電所要的 時(shí)間 <，接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻^和#的時(shí)間集合； 3) 電網(wǎng)運(yùn)營商根據(jù)反饋的信息ΡΛ更新電網(wǎng)負(fù)載信息Pa (k); 4) 電網(wǎng)運(yùn)營商再將更新后的電網(wǎng)負(fù)載信息Pa(k)發(fā)送給優(yōu)先級別次之的電動(dòng)汽車，該 電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)求解優(yōu)化問題，得到優(yōu)化的充電時(shí)刻值；并將該時(shí)刻值，完成充電所要的時(shí) 間，以及電動(dòng)汽車的接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻值反饋給電網(wǎng)運(yùn)營商； 5) 重復(fù)步驟3)、4)，直至完成集合S (k)中所有電動(dòng)汽車的調(diào)度策略； 6) 執(zhí)行調(diào)度策略； 7) 進(jìn)入k+Ι時(shí)段，重復(fù)步驟1)至6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于：所述的充電時(shí)刻的優(yōu)化問題具體如下： 每個(gè)電動(dòng)汽車的恒充電功率用Pi°表示，完成充電所要的時(shí)間用 <表示；分別用 <和< 表示電動(dòng)汽車的接入電網(wǎng)和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻；電動(dòng)汽車開始充電的時(shí)刻用（表示；當(dāng)大量 電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)后，建立如下關(guān)于充電時(shí)刻（的優(yōu)化問題：
用于刻畫電動(dòng)汽車的接入對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊 影響；PaGO表示k時(shí)刻電網(wǎng)的負(fù)載量，乃⑷=#，乃(左)=0， P^^maxiPjlO+PiGO}用以刻畫電網(wǎng)的最大負(fù)荷量；α和β為常數(shù)且滿足α+β = 1。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)中大規(guī)模電動(dòng)汽車接入的優(yōu)化調(diào)度方法，在該方法中，將調(diào)度時(shí)間區(qū)間按時(shí)間段分為若干個(gè)時(shí)段；對于每個(gè)電動(dòng)汽車，采用不間斷恒功率充電的方式進(jìn)行充電；根據(jù)每個(gè)電動(dòng)汽車完成充電所需的時(shí)間及其接入和脫離電網(wǎng)的時(shí)刻，建立關(guān)于充電時(shí)刻的優(yōu)化問題；根據(jù)電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的優(yōu)先順序，求解該優(yōu)化問題，從而得到每輛汽車開始充電的時(shí)刻；當(dāng)大量汽車同時(shí)接入電網(wǎng)時(shí)，根據(jù)每輛汽車充電所用時(shí)間以及脫離電網(wǎng)時(shí)刻的乘積值的大小，進(jìn)行排序，依次求解優(yōu)化問題，進(jìn)而得到最終的調(diào)度策略。該方法相對于現(xiàn)有方法而言，具有計(jì)算量小，實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02J7-00, H02J3-32
【公開號(hào)】CN104753077
【申請?zhí)枴緾N201510180460
【發(fā)明人】陳剛, 趙亞
【申請人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月16日