[發明專利]一種居民區電動汽車充電功率控制方法

有效

• 申請號: 202110251773.7
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113320413B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 匡萃浙;鄒舟詣奧;董晶晶;肖蒙;萬建華;顏翠玲;黃鵬;李國鑫;羅浩
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: B60L53/31
• 分類號: B60L53/31;B60L53/67;B60L53/60
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

本發明公開了一種居民區電動汽車充電功率控制方法。所述方法包括：獲取目標小區配電變壓器的容量和所接的充電樁的額定充電功率；與參與充電功率控制的電動汽車居民用戶簽訂年度合約，并建立可控車輛的基礎信息數據庫；簽約用戶將可控車輛接入充電樁時，由用戶自主輸入可控車輛的信息；實時檢測配電變壓器低壓側的有功功率和無功功率，得到配電變壓器的負載率，確定各可控車輛下一時刻的充電功率指令并下發；檢查各充電功率指令是否正常執行，更新各可控車輛的年度累計受控時長，并獲取相應簽約用戶的補貼電費。本發明以較低的控制成本，有效防止配電變壓器短時過載現象，也免除了小區昂貴的增容成本。

技術領域

本發明涉及電動汽車的充電功率控制領域，具體涉及一種居民區電動汽車充電功率控制方法。

背景技術

在能源危機和環境問題日益突出的背景下，電動汽車因良好的節能減排和能源替代作用，成為了各國政府和汽車制造廠商關注的焦點。

但是，當電動汽車的數量發展至一定規模時，其表現出來的負荷聚集與無序波動特性，必將對電氣設備造成沖擊，進而影響電網的安全、穩定與經濟運行，因此，可從規劃以及運行控制的層面，研究集群電動汽車接入配電網后的應對措施。在運行控制方面，針對居民區的電動汽車充電負荷，文獻[1](王姝凝,楊少兵.居民小區電動汽車充電負荷有序控制策略[J].電力系統自動化,2016,40(04):71-77.)提出了網格選取法，以配電變壓器的供電容量限制作為邊界，將冗余功率劃分為多個網格，并基于峰谷分時電價政策構建最優目標函數，采用遺傳算法求解每一輛車的最優充電安排；文獻[2](蘇海鋒,梁志瑞.基于峰谷電價的家用電動汽車居民小區有序充電控制方法[J].電力自動化設備,2015,35(06):17-22.)在私家電動汽車出行規律和普通居民小區生活用電規律的基礎上，基于峰谷分時電價，提出了最大限度利用谷時段進行充電的有序充電控制方法。上述文獻均考慮了峰谷電價的引導作用，可實現一定的充電負荷時空轉移，但是，通過電價間接引導的方式可靠性低于直接的功率控制，當電動汽車數量過多時，單純依靠電動汽車用戶的自主轉移，配電變壓器仍然存在過載風險。文獻[3](師瑞峰,梁子航,馬源.基于TOPSIS方法的居民區電動汽車有序充電策略[J].電力系統自動化,2018,42(21):104-110+159+111-113.)在綜合考慮充電時間、充電費用、等待時間、充電完成率、小區總負荷變化率等決策指標基礎上，建立了基于理想解法的有序充電排序方法，但該方法沒有充分考慮居民用戶實際的充電需求緊急程度，部分充電需求較為緊急的用戶若充電功率仍然受到削減，可能無法在預期的時間內完成所需的充電電量。

綜上可知，為保證居民區配電變壓器不發生過載現象，相比于間接電價引導，采用直接功率控制的方式可靠性更高；同時，應進一步細化、考量居民用戶的充電需求緊急程度，使功率控制的邏輯更為合理有效。

發明內容

本發明的目的在于，針對集群電動汽車接入居民區引起的配電變壓器過載問題，提出了一種充分考慮用戶充電需求緊急程度的功率可控制方法，采用與用戶簽訂合約、直接進行功率控制并給予一定補貼電費的形式，以較低的控制成本，有效防止配電變壓器短時過載現象，也免除了小區昂貴的增容成本。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

一種居民區電動汽車充電功率控制方法，包括以下步驟：

S1、選定目標小區，獲取目標小區配電變壓器的容量S_b和所接的充電樁的額定充電功率P_TH,i，i＝1，2，……，N，N為所接的充電樁個數；

S2、與參與充電功率控制的電動汽車居民用戶簽訂年度合約，并建立可控車輛的基礎信息數據庫；

S3、簽約用戶將可控車輛接入充電樁時，由用戶自主輸入可控車輛的起始荷電狀態SOC₀、目標荷電狀態SOC_T以及預計離開時間T_L；