[發明專利]基于泛在感知技術的電動汽車充電實時定價方法

在審

• 申請號: 201910330567.8
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110175865A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 張文杰;劉飛;劉海峰;王友旭;石勇;顧然;徐淦榮;王德康
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司湖州供電公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;湖州電力設計院有限公司
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 吳曉穎

本發明屬于電力物聯網泛在感知技術應用領域，提供一種基于泛在感知技術的電動汽車充電實時定價方法，包括：基于泛在電力物聯網技術應用，采用大數據聚類分析方法，實時采集電動汽車地理位置以及荷電狀態等行駛狀態信息，形成聚類樣本點集合；采用聚類算法對樣本點進行聚類群簇劃分，根據聚類中心與充電站的距離確定各個充電站的實時充電需求；基于實時電網運行狀態信息，采用前推回代算法計算電動汽車接入配電網后各接入點的節點電壓；判斷節點電壓是否滿足網架約束條件，實現實時定價。本發明提出了一種基于泛在電力物聯網技術分析電動汽車實時充電需求的方法，并結合配電網實時運行狀態的約束進行充電電價的實時調整，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電力物聯網泛在感知技術應用領域，更具體地，涉及一種基于泛在感知技術的電動汽車充電實時定價方法，其中泛在感知技術包括根據電動汽車實時行駛狀態確定實時充電需求以及根據實時電網運行狀態分析電動汽車接入對配電網的影響兩個方面。

背景技術

規模化電動汽車用戶無序的充電行為可能進一步增大負荷峰值和負荷峰谷差，給配電網的安全運行帶來巨大挑戰。電力市場中的實時電價作為一種著眼于電力的瞬時供需平衡、兼顧電力系統安全運行的定價方法，對電動汽車有序充電有更好的優化效果。

面向配電網建設的泛在電力物聯網架構體系包括感知層、網絡層、平臺層、應用層四層結構。通過感知層和網絡層可以實時得到電動汽車的地理位置、電池荷電狀態等行駛狀態信息以及配電網的運行狀態信息并實時傳輸；在平臺層和應用層利用大數據方法對實時共享信息進行分析處理從而實現高級應用。在此背景下，依據泛在電力物聯網感知實時充電需求，進而提出電動汽車充電站實時定價方法以優化配電網運行具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于泛在感知技術的電動汽車充電實時定價方法，該方法基于大數據技術建立定價模型，解決了目前定價方法無法對電動汽車實時充電需求進行定量分析的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于泛在感知技術的電動汽車充電實時定價方法，該方法包括以下步驟：

(1)實時采集行駛狀態數據形成聚類樣本點集合。基于泛在電力物聯網技術應用實時采集電動汽車的地理位置及荷電狀態等行駛狀態數據，形成聚類樣本點集合。

(2)聚類分析確定電動汽車實時充電需求。采用CFSFDP聚類算法對樣本點進行聚類群簇劃分，根據聚類中心與充電站的距離確定群簇與充電站的歸屬關系，計算各個充電站的實時充電需求。

(3)分析充電需求對配電網實時運行狀態的影響。將各個充電站的實時充電需求接入配電網，基于實時電網運行狀態信息，采用前推回代算法計算電動汽車接入配電網后的潮流分布，得到各接入點的節點電壓。

(4)實時調整充電電價。判斷電動汽車接入后節點電壓是否滿足網架約束條件，從而實時調整電價。

(5)在下一時刻采集各電動汽車實時行駛狀態數據以及實時電網運行狀態數據并重復上述步驟(1)～(4)，實現電動汽車在任一時刻的充電實時定價。

進一步的，所述步驟(1)包括：

基于泛在電力物聯網技術應用，實時采集t時刻研究區域內各輛電動汽車的地理坐標(x_tn，y_tn)和荷電狀態SOC_tn數據，n為正整數，代表第n輛電動汽車。

其中，荷電狀態SOC代表的是電池的剩余容量與其額定容量的比值，取值范圍為0～1，該指標代表電動汽車剩余電量的富余情況，直接反映電動汽車用戶對充電的需求程度。

通過收集t時刻研究區域內各電動汽車的地理位置和荷電狀態，構建聚類樣本點集合W_t。

進一步的，所述步驟(2)包括：