[發(fā)明專利]大規(guī)模充電樁對小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210224115.X
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102708427A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海波;張秉良;魏巍;張明江;張海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車用電影響監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模充電樁對小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

為解決環(huán)境污染、能源短缺問題，電動汽車的發(fā)展已成為一種趨勢，越來越多的電動汽車將走入尋常百姓家庭，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，對充電方式的選擇，消費(fèi)者更愿意在晚上充電，并且選擇在住宅區(qū)域自行充電，因此為居民小區(qū)配備電動汽車充電樁則成為勢在必行的舉措。各地市也開始推動充電樁進(jìn)入小區(qū)的工作，包括已建成小區(qū)擴(kuò)建充電樁、新建小區(qū)預(yù)留充電樁安裝位置等。

住宅小區(qū)建設(shè)初期，會根據(jù)小區(qū)住宅和配套服務(wù)設(shè)施的規(guī)模進(jìn)行配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選擇合適的變壓器臺數(shù)、容量和供電方式。無論小區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否考慮到電動汽車充電樁充電負(fù)荷，根據(jù)電動汽車的充電行為隨機(jī)性和無序性的特點(diǎn)，大規(guī)模電動汽車充電樁接入小區(qū)配電系統(tǒng)后，會給小區(qū)配電系統(tǒng)運(yùn)行帶來不確定性。乘用電動汽車充電電流一般為10～20A，充電時(shí)間可達(dá)6個(gè)小時(shí)甚至更長，數(shù)以百計(jì)的電動汽車在晚高峰同時(shí)充電對小區(qū)配電系統(tǒng)是一個(gè)很大的負(fù)載。如果不對電動汽車的充電行為進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化并降低小區(qū)用電高峰負(fù)荷需求，則可能引起小區(qū)配電線路及變壓器負(fù)載率升高甚至過載，并增大小區(qū)配電系統(tǒng)網(wǎng)損、惡化電能質(zhì)量；甚至將會對電力系統(tǒng)全網(wǎng)產(chǎn)生不利的影響，如供需平衡、電壓控制、繼電保護(hù)、增加電力容量，增大配電系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行成本。

電動汽車充電對電力系統(tǒng)的影響已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，目前主要是電動汽車對電力系統(tǒng)全網(wǎng)運(yùn)行的影響分析及調(diào)度控制方法的研究，但考慮到未來電動汽車數(shù)量可能非常龐大，在電力系統(tǒng)全網(wǎng)進(jìn)行電動汽車充電調(diào)度控制在當(dāng)前技術(shù)條件下具有很大的實(shí)施難度，因此區(qū)域性的電動汽車調(diào)度控制會是將來的發(fā)展方向。住宅小區(qū)作為乘用電動汽車充電的重要發(fā)展區(qū)域，也是電力系統(tǒng)的最基層區(qū)域，大量充電樁接入小區(qū)配電系統(tǒng)的影響分析和對小區(qū)電動汽車的充電行為的協(xié)調(diào)控制將不僅是對小區(qū)用電安全穩(wěn)定的保障，也是對電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要支撐。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國電力科學(xué)研究院王相勤等人提出了一種電動汽車有序充電控制方法及系統(tǒng)（專利申請?zhí)枺?01010521514.3），但該系統(tǒng)只適用于電網(wǎng)對電動汽車充電站的充電控制，并且沒有考慮區(qū)域用電的多樣性和充電站配電系統(tǒng)的負(fù)荷，且該系統(tǒng)采用集中調(diào)度模式，考慮到充電站數(shù)量和數(shù)據(jù)持續(xù)增大的情況下，這種方式會導(dǎo)致出現(xiàn)維數(shù)災(zāi)的問題。

清華大學(xué)胡澤春等人提出了一種電動汽車充電站協(xié)調(diào)充電控制方法（專利申請?zhí)枺?01110023668.4），該方法對單個(gè)充電站提出協(xié)調(diào)控制策略，但沒有考慮對電網(wǎng)用電峰荷的影響，并且本方法采用直接控制充電機(jī)充電通斷的方式，沒有考慮此種方式對充電滲透率和電池生命的影響。

中國科學(xué)院電工研究所許海平等人提出了一種電動汽車有序充電控制系統(tǒng)（專利申請?zhí)枺?01110148662.X），但該系統(tǒng)適用于充電設(shè)備，沒有提出上級協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的工作方法。

江西電力科學(xué)研究院的辛建波等人提出了一種基于多代理系統(tǒng)的電動汽車有序充電方法（專利申請?zhí)枺?01110277269.0），但該方法只適用于對智能用電或供電設(shè)備的監(jiān)測控制，沒有考慮眾多的非智能供配電和用電設(shè)備，也沒有考慮非智能設(shè)備模型的創(chuàng)建，在目前不具備應(yīng)用條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供了一種大規(guī)模充電樁對小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)及方法，它能夠考慮到區(qū)域用電的多樣性和充電站配電系統(tǒng)的負(fù)荷，能夠評估小區(qū)電動汽車的滲透率，增長電池的使用壽命，保障小區(qū)配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案：

一種大規(guī)模充電樁對小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)采集終端、交流充電樁，

所述監(jiān)控中心包括前置服務(wù)裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、分析決策服務(wù)裝置，用于大規(guī)模充電樁對小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策；

所述數(shù)據(jù)采集終端與交流充電樁之間通過網(wǎng)絡(luò)方式通訊；

所述前置服務(wù)裝置至少包括一臺用于充電數(shù)據(jù)采集的服務(wù)器，獲取數(shù)據(jù)采集終端采集的充電樁充電數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)存儲裝置包括至少一臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和至少一臺實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中，關(guān)系數(shù)據(jù)庫用于存儲小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型、小區(qū)充電樁監(jiān)控模型、小區(qū)配電負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)及其他分析決策所需的靜態(tài)數(shù)據(jù)和模型；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫用于存儲小區(qū)充電樁充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；