[發明專利]一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統及方法

在審

• 申請號: 201611123570.5
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN108183514A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 胡文斌;劉屹東;哈進兵;陳岳賢;呂建國
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/32;B60L11/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統及方法。所述系統包括充電終端、數據中心、云平臺服務器、在線監視系統和移動終端，充電終端內的充電樁相互通信形成充電站內網，所述充電終端、在線監視系統和移動終端分別通過數據中心與云平臺服務器進行通信。方法為：采用分層級多目標協調方法，首先，建立電動汽車充電負荷模型；其次，以最優負荷水平為目標，確定電網級智能充電策略；然后，根據整體充電接入方案，均衡各充電站接入充電后的傳輸線路負載率；最后，針對峰谷時采用分時電價，采用用戶激勵和引導策略，以及預約和排隊機制，使用戶充電行為得到優化。本發明能夠快速、準確地為電網、充電站和用戶提供最優充電方案。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統及方法。

背景技術

作為解決傳統化石能源短缺、城市環境污染加劇、全球氣候變暖的一種有效途徑，電動汽車勢必會在全世界范圍內受到廣泛的關注。而隨著電動汽車大規模接入,必定會對電網運行產生影響。不加控制的無序充電將會對電力系統安全、經濟運行帶來嚴重的威脅。

協調充電或智能充電的研究尚在起步階段,模型建立、目標、模式、約束條件和控制方法均有待進一步探索。調度機構直接對接入的每臺電動汽車統一調度,實現有序控制,會帶來規模龐大,變量維數激增,收斂困難等問題。電動汽車充電負荷影響因素較多,模型建立困難,此外,在現有研究中尚未充分考慮充電電流、電池壽命等約束條件。總體上,國內外研究處于起步和探索階段,亟待在規模化應用電動汽車的充電建模、控制方法,及其對電網影響等方面進行研究。然而區域電網電動汽車智能充電的實現需要電力網、車聯網、充電站聯網及其他相關信息的融合。隨著行業的發展，在多信息源融合的過程中，會產生海量異構化數據，呈大數據化，采用傳統的單機串行化處理模式已經無法滿足時間和空間上的需求，其存儲和計算都將成為瓶頸。兙

發明內容

本發明的目的在于提供一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統及方法，從而快速、準確地為電網、充電站和用戶提供最優充電方案。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統，包括充電終端、數據中心、云平臺服務器、在線監視系統和移動終端，充電終端內的充電樁相互通信形成充電站內網，所述充電終端、在線監視系統和移動終端分別通過數據中心與云平臺服務器進行通信；

所述云平臺服務器包括數據接收模塊、實時計算模塊、Web展示模塊和離線處理模塊，其中數據接收模塊接收電網側和用戶側的數據；實時計算模塊根據所接收的電網側和用戶側數據，確定電網側充電策略和用戶側充電方案；Web展示模塊用于控制移動終端，并對充電方案進行在線展示，同時對充電站進行實時監視；離線處理模塊的功能包括充電負荷預測、充電事件的記錄與查詢。

一種立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，采用分層級多目標協調方法，分析電網級、站級充電終端、用戶級的智能充電策略，包括以下步驟：

步驟1，綜合車輛電池到達時刻、電池起始荷電狀態、車輛可調度性、用戶預約情況建立電動汽車充電負荷模型；

步驟2，確定電網級智能充電策略：以最優負荷水平為目標，綜合配電網供電區域內待充電池預測數量及其電量、預測的接入規律、配電網基礎負荷，得到最優整體充電方案；

步驟3，確定站級充電服務單元智能充電策略：根據整體充電接入方案，均衡各充電站接入充電后的傳輸線路負載率；

步驟4，確定用戶級智能充電策略：針對峰谷時采用分時電價，采用用戶激勵和引導策略，以及預約和排隊機制，使用戶充電行為得到優化。

進一步地，步驟1所述車輛電池到達時刻為：有充電需求的電動汽車最后一次出行結束后泊車的時刻，所述車輛電池到達時刻服從正態分布；所述電池起始荷電狀態，與車輛行駛距離相關，根據對電動汽車每日行駛里程的統計分析得到；所述車輛可調度性，根據用戶意愿將用戶采用的充電方式分為接入即充和托管可控充電兩種。