[發明專利]一種控制電動汽車充電時間的智能充電策略

在審

• 申請號: 201410384226.6
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN105337324A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 劉云鵬;劉星;臧志華;李巖松;劉洋;許自強;仇仔來
• 申請（專利權）人: 華北電力大學(保定)
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于電動汽車充電系統設計的相關技術，特別是一種控制電動汽車充電時間的智能充電策略，通過充電系統采集家庭負荷、環境溫度等信息，自動預測未來24小時的家庭基本負荷以及電動汽車充電臺數，粒子群優化程序根據以上信息對電動汽車的充電起始時間進行優化，減小變壓器壽命損失和用戶費用。

背景技術：

大量電動汽車的接入會對配電網運行產生很大影響，會增加配電網的負荷，對配電變壓器熱容量及其使用壽命造成一定的影響。目前針對電動汽車對電網影響研究主要集中于充電裝置、配網電能質量和充電站規劃等方面，而對于對配電網主設備的影響研究較少，為了同時減小電動汽車充電時對配電變壓器壽命和用戶的影響，這種控制電動汽車充電時間的智能充電策略從安全性和經濟性兩方面考慮，將用戶電費最小和配電變壓器壽命損失最小同時作為優化對象，建立一個多目標的優化函數，對電動汽車的充電起始時間進行優化和控制。

發明內容：

本發明涉及一種大量電動汽車同時接入配電網的智能充電方法，在日常所用充電器的基礎上，一種控制電動汽車充電時間的智能充電策略，通過智能充電管理系統的優化程序自動設計出一天內多臺電動汽車的最優充電的起始充電時間，以減小配電變壓器的壽命損失和用戶費用。

具體技術方案如下：

一種控制電動汽車充電時間的智能充電策略，包括下列步驟：

(1)充電管理系統通過電網負荷監測系統，獲得電網的過去的負荷變化曲線，并預測從當前到未來24小時的某配電變壓器用電負荷曲線，預測從當前到未來24小時的當地環境溫度；

(2)充電管理系統通過控制裝置獲得以往電動汽車充電數據，根據這些數據預測從當前到未來24小時的該配電變壓器轄區的電動汽車充電臺數、充電總量等；

(3)充電管理系統根據預測的負荷、電動汽車充電臺數、充電總量、環境溫度等相關數據，通過優化程序自動計算出一天內多臺電動汽車的最優充電起始充電時間；

(4)充電管理系統控制調度車載充電器的控制裝置閉合充電主繼電器，根據優化程序結果控制電動汽車開始充電；

(5)充電管理系統檢測電動汽車電池電量，充電達到要求后，充電管理系統控制調度車載充電器的控制裝置，充電器充電主繼電器斷開，結束充電。

優選地，步驟(1)中充電管理系統可以通過控制裝置獲取電動汽車充電信息和控制電動汽車充電時間，通過與電網相連獲得電網負荷等信息；

根據電網的過去的負荷變化、環境因素、社會因素等相關信息，充電管理系統采用支持向量機的方法預測未來24小時的某配電變壓器用電負荷曲線；

獲得從當前到未來24小時的環境溫度的方法：充電管理系統根據以往兩年的環境溫度規律以及近期氣象部門的環境溫度預測，進行綜合分析預測未來24小時的當地環境溫度。

優選地，步驟(2)中充電管理系統根據當天日期，結合未來24小時的溫度等相關信息，從歷史數據中選擇和當天最相近的一天，以最相近的一天的電動汽車的充電數據作為基礎，根據社會因素等作適當的調整，最終預測未來24小時的該配電變壓器管轄范圍內的

優選地，步驟(3)中，充電管理系統通過粒子群算法，對電動汽車的充電起始時間進行優化控制，最終目的是使配電變壓器在滿足用戶需求的同時使用戶費用和配電變壓器壽命損失最小；

電動汽車的類型為單一類型電動車，具有相同的電池類型、容量、充電量等參數，并且充電電流假定為0.2C(C代表電池的容量)，充電功率假定為恒定值；因此充電時間約為5個小時。

電動汽車電池的電池荷電狀態SOC從0到100％，保證電動汽車充滿后，充電器充電主繼電器斷開，結束充電。

優選地，步驟(3)中，為了減小變壓器壽命損失和用戶費用，分別建立壽命損失最小模型和用戶電費最小模型，并以此為基礎，建立了考慮峰谷電價和配電變壓器壽命損失的影響的電動汽車多目標充電優化模型；

(1)目標函數1：壽命損失最小模型

壽命損失優化控制智能充電方法，最終目的是使配電變壓器在滿足用戶需求的同時使得壽命損失最小，優化模型如式(1)，變壓器的壽命損失按照IEC標準(2)-(5)進行計算；