[發(fā)明專利]居民小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310174849.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN103295167A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗芳;楊冰;廖承林;劉偉龍;吉莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): G06Q50/10
• 分類號(hào): G06Q50/10
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種居民小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟：

（1）根據(jù)居民行駛規(guī)律確定日行駛規(guī)律概率分布特性參數(shù)，包括：每日第一次行駛起始時(shí)間、每日最后一次行駛結(jié)束時(shí)間、日行駛里程的概率分布；

（2）確定電動(dòng)汽車的數(shù)量N及電動(dòng)汽車參數(shù)，所述的電動(dòng)汽車參數(shù)包括電動(dòng)汽車的耗電特性、電池參數(shù)和充電功率；

（3）建立排隊(duì)充電模型，迭代計(jì)算電動(dòng)汽車充電需求與充電設(shè)施之間的關(guān)系，確定最佳充電設(shè)施數(shù)量及容量；

（4）確定居民小區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，獲取配電網(wǎng)參數(shù)，包括配電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量、負(fù)荷參數(shù)、線路參數(shù)、電壓和電流極限參數(shù)；

（5）通過迭代計(jì)算得到在電動(dòng)汽車充電對(duì)配電網(wǎng)電壓影響最小時(shí)，每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)可連接的充電負(fù)荷容量，并確定充電設(shè)施數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃方法，其特征是：在所述步驟（3）中，充電設(shè)施容量的確定按照以下步驟進(jìn)行：

（1）按照居民每日第一次行駛起始時(shí)間、每日最后一次行駛結(jié)束時(shí)間、日行駛里程的概率分布，抽取N臺(tái)電動(dòng)汽車的行駛規(guī)律數(shù)據(jù)，其中每日第一次行駛時(shí)間對(duì)應(yīng)充電結(jié)束時(shí)間限制；

（2）設(shè)定充電設(shè)施數(shù)量N_charge=N，按照行駛結(jié)束時(shí)間建立排隊(duì)充電模型，充電開始時(shí)間定義為T_start，充電時(shí)長定義為T_charge，因此充電結(jié)束時(shí)間T_end=T_start+T_charge；

（3）比較T_end是否超出充電結(jié)束時(shí)間限制，若沒有超出充電結(jié)束時(shí)間限制，充電滿足程度為100%，這時(shí)N_charge=N_charge-1，返回步驟（2）重新計(jì)算；若超出充電結(jié)束時(shí)間限制，統(tǒng)計(jì)超出充電結(jié)束時(shí)間限制的電動(dòng)汽車數(shù)量N_rest，并按1-N_rest/N方法計(jì)算充電滿足程度；

（4）判斷最佳充電設(shè)施臺(tái)數(shù)。當(dāng)充電機(jī)臺(tái)數(shù)N_charge=N^*時(shí)，充電滿足率為100%，當(dāng)N_charge=N^*-1時(shí)，充電滿足率小于100%，則最佳充電機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)為N^*，充電設(shè)施的總?cè)萘繛镻_charge=P×N^*，P表示單臺(tái)充電設(shè)施的最大功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃方法，其特征是：在所述步驟（5）中，所述的電動(dòng)汽車充電設(shè)施和負(fù)荷點(diǎn)充電容量的確定按照以下步驟進(jìn)行：

（1）給定各給定各個(gè)配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)充電容量初值P_{cL_0}=[P_{cL1_0}，P_{cL2_0}，…，P_{cLi_0}，…，P_{cLnode_0}]，給定修正值初值ΔP_{cL_0}=[ΔP_{cL1_0}，ΔP_{cL2_0}，…，ΔP_{cLi_0}，…，ΔP_{cLnode_0}]，并設(shè)定迭代次數(shù)為n=0，其中，node指配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量；

（2）修正P_{cL_n}，計(jì)算方法為P_{cL_n+1}=P_{cL_n}+ΔP_{cL_n}；其中P_{cL_n}和ΔP_{cL_n}分別滿足公式（1）和（2）所示的兩個(gè)約束條件：

Pcharge=Σi=1nodePcLi_n---(1)]]>

Σi=1nodeΔPcLi_n=0---(2)]]>

（3）更改迭代次數(shù)n=n+1；

（4）將充電容量值P_{cL_n}與配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷疊加，進(jìn)行配電網(wǎng)潮流計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)電壓向量V=[V₁，V₂，…，V_i，…，V_node]，計(jì)算過程中，各節(jié)點(diǎn)電壓和節(jié)點(diǎn)電流分別滿足公式（3）和（4）所示的兩個(gè)約束條件：

V_{min_i}≤V_i≤V_{max_i}???（3）

0≤I_i≤I_{max_i}???（4）

式中，V_min,V_max分別表示節(jié)點(diǎn)電壓的最小和最大值，I_i表示節(jié)點(diǎn)i所連接線路的運(yùn)行電流，I_{max_i}表示節(jié)點(diǎn)線路最大電流；

（5）計(jì)算電壓指標(biāo)，建立如公式（5）所示的電壓指標(biāo)計(jì)算目標(biāo)函數(shù)：

Pg=Σi=1nodeB(i)---(5)]]>

B(i)=|VN-Vi|VN---(6)]]>

式中，Pg表示充電設(shè)施接入配電網(wǎng)后的電壓指標(biāo)；B(i)表示充電設(shè)施接入后節(jié)點(diǎn)i的電壓指標(biāo)；V_N,V_i分別表示節(jié)點(diǎn)額定電壓和實(shí)際電壓；

（6）判斷Pg是否達(dá)到最大，若沒達(dá)到最大，修正ΔP_{cL_n}，返回步驟（2）；若達(dá)到最大，到步驟（6）；

（7）根據(jù)迭代計(jì)算，得到Pg最優(yōu)時(shí)節(jié)點(diǎn)充電功率向量P_{cL_best}=[P_{cL1_best}，P_{cL2_best}，...，P_{cLi_best}，...，P_{cLnode_best}]；

（8）根據(jù)向量P_{cL_best}中的元素值和充電設(shè)施的參數(shù)，確定各配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可接入的充電設(shè)施容量。