[發明專利]一種配電網內電動汽車充電負荷分配的計算方法

有效

• 申請號: 201810232910.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108494034B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張昌華;段雪;吳云峰;劉群英;陳樹恒;葉圣永;羅曼
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種配電網內電動汽車充電負荷分配的計算方法，其特征在于，包括設計充電站上傳數據、配電網調度利用數據進行計算充電功率指令、各充電站站內分配充電功率指令三個環節：

在設計充電站上傳數據環節：上傳的數據包括t時刻該充電站內待充的電動汽車數量N_v、二次曲線擬合的系數a，b，c以及所需分配充電功率的下限P_min和上限P_max；這些數據可用數組的方式進行描述，為(N_v，a，b，c，P_min，P_max)；二次曲線擬合的系數a，b，c的計算方法，由電動汽車充電樁的充電方案裕度曲線的系數決定；在計算a，b，c的時候，分為兩步進行：

第一步：計算每一輛電動汽車的充電方案裕度；對于t時刻充電站i，某一單臺電動汽車j充電方案裕度定義為：1減去該車待充電量(SoC_L-SoC_t)×P_capacity除以充電功率P_charge的商再除以車主提車的剩余時長(t_L-t)，即：

式中，a_t,i,j為t時刻充電站i內第j輛電動汽車的充電方案裕度；SoC_t為t時刻電池的SoC；SoC_L為t_L時刻(即車主設置的提車時刻)電池的SoC；P_capacity為蓄電池的容量，單位為Kw.h；P_charge代表著充電功率，單位為kW；配電網內部向轄區內的充電站統一規定P_charge的大小；

第二步：計算一個電動汽車充電站的充電方案裕度，獲得a，b，c擬合系數；對于充電站i，里面有N個充電樁，當前時刻正準備充電的電動汽車數量為Nv；依照第一步計算的每輛車的充電方案裕度從小到大對該充電站所有電動汽車進行排序，然后用圖來描述充電站分配的充電功率與每臺車的充電方案裕度之間的關系；圖的橫坐標為該充電站分配的充電功率，單位為kW；縱坐標為每一臺待充電動汽車對應的充電方案裕度；這個圖形為一增函數，稱之為充電方案裕度圖；對充電方案裕度圖中凡滿足0a_t,i,j1的數據用二次曲線擬合，得到一個函數表達式：

A_i＝a_iP²+b_iP+c_i

其中，系數a_i，b_i，c_i為二次曲線擬合出來的結果；

所需分配充電功率的下限P_min和上限P_max的計算方法：

其中，N_c,i代表充電站i內所有a_t,i,j＝0的待充車輛數；N_i,v代表充電站i內所有待充車輛數；

在配電網調度利用數據進行計算充電功率指令環節，配電網管理部門將配電網的運行要求和充電站上傳數據轉換為一個數學模型，利用計算機軟件進行計算，獲得結果；這個數學模型表示如下：

其中，i為充電站編號，i＝1，2，……，k；K為配電網下轄充電站的集合；目標函數是配電網轄區內所有電動汽車充電站的充電方案裕度之和最大，即分配功率的時候最大可能地滿足車主的提車要求；約束條件是分配給每個電動汽車充電站的功率不超過其提交數據的上限和下限，同時分配的所有功率之和要滿足t時刻電網最大允許充電功率P_t,max的約束；

在各充電站站內分配充電功率指令環節：充電站收到配電網管理部門下發的充電功率指令后，依照充電站內待充電動汽車的充電方案裕度，以從小到大的優先順序安排充電，直至將分配的充電功率指令用完；未分到充電功率的電動汽車，在t+Δt時段內處于待機狀態，充電功率為0。