[發明專利]一種基于微觀交通仿真的電動汽車換電站與電網互動方法及系統

有效

• 申請號: 202110593336.3
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113326594B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 董亮;倪喜軍;夏濤;寧佳;張東東;曾艾東
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F111/02;G06F113/04
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 張帆

1.一種基于微觀交通仿真的電動汽車換電站與電網互動方法，其特征在于，具體包括一下步驟：

利用配電模塊、微觀交通模擬模塊、電動汽車換電站運行商模擬模塊和電動汽車換電策略模擬模塊構成的電動汽車換電站與電網互動系統執行電網互動方法，并通過仿真的形式進行測試；

所述配電模塊用于對車輛進行配電操作，包含電氣模型、調度模型、電動汽車換電站模型、配電仿真模型；所述電氣模型包括：輸電網等值有源網絡模型、分布式電源模型、配電線路模型、配電變壓器元件電氣模型、分布式儲能配電系統元件電氣模型，以及各個模型相互間的電氣連接關系模型；所述調度模型包括：分別與上級電網調度系統、分布式電源、可調用電負荷、分布式儲能以及根據電動汽車換電站的調度指令與數據接口進行調度的調度模型、分布式電源調度策略模型、可調用電負荷調度策略模型、分布式儲能的調度策略模型；所述電動汽車換電站模型設有與電動汽車換電站運行商模擬模塊和電動汽車換電策略模擬模塊交互的外部接口；所述配電仿真模型的構建途徑包括：根據真實電力系統模型數據構建、采用待驗證的配網規劃模型、采用已公開的各類標準電力系統測試算例模型、采用不同情況的組合及其修改后的模型，通過BPA、PSASP、PSS/E、OpenDSS、GridLAB-D已有成熟電力系統仿真軟件或自行編程實現；

所述微觀交通模擬模塊用于模擬車輛行駛過程中會遇到的實際道路狀況以及車輛運動特征，采用Vissim、Paramics、Tsis/Corsim已有成熟軟件或自行編程實現，所述微觀交通模擬模塊進行仿真分析時，構建途徑包括：根據真實微觀交通模擬數據構建、采用待驗證的交通規劃模型、采用已公開的各類標準電力系統測試算例模型，采用不同情況的組合及其修改后的模型；

所述電動汽車換電站運行商模擬模塊用于根據預設的車輛和電池調度規章，進行換電網絡的換電站間電池配送車輛的調度模擬；

所述電動汽車換電策略模擬模塊用于模擬車輛進行換電過程中的進度狀態；

模擬車輛行駛過程中遇到的實際道路狀況，根據實況建立微觀交通模型，所述微觀交通模型包括：道路模型、城市區域模型、車輛運動特性模型；

根據車輛的補能方式，車輛運動特性模型中進一步將車輛劃分為具有換電模式的車輛和不具備換電模式的車輛；所述具有換電模式的車輛模型設有與電動汽車換電站運行商模擬模塊交互的外部接口；

根據是否參與換電網絡的運營，車輛運動特性模型中進一步劃分為電池配送車輛模型和非電池配送車輛模型；所述電池配送車輛模型能夠根據預設的數據交互接口進行調度指令的接收、決策、應答和執行；所述調度指令源于換電站運營商；

所述電動汽車換電站運行商模擬模塊包含運營商轄內換電站中的車輛和電池調度模擬程序和用于構建換電網絡的換電站間電池配送車輛的調度模擬程序；

所述運營商轄內換電站中的車輛和電池調度模擬程序能夠模擬運營商轄內所有換電站中對應不同車型的換電車位總數和正在使用的數量、當前正在換電車輛的各自換電進度、當前正在排隊等候車輛數量；當前已充滿電的電池數量、被換下后未充電的電池數量及荷電狀態、正在充電的電池數量和各自充電功率，以及所有電池的當前荷電狀態；以及模擬運營商轄內所有換電站中不同類型待換電車輛的駛入換電站、參與排隊等候、開始換電、結束換電、駛離換電站的完整換電過程；

所述電動汽車換電站運行商模擬模塊具備與配電模塊的接口，模擬運營商根據電網調度部門下發電價信息和調度指令執行電池有序充電甚至放電策略并向電網調度部門反饋的過程；通過與電動汽車換電策略模擬模塊的接口，可實現換電模式電動汽車換電前后的電池狀態變化分析；

執行仿真測試的過程包括：

對待進行仿真分析的數據進行預處理；

構建仿真模型并導入對應的分析軟件；

在所述分析軟件中初始化模型中仿真對象的狀態；

根據預設的仿真時長，生成隨機序列；

從時間起始點開始進行仿真；

判斷仿真結束后，是否滿足預設預期值；

當滿足預設預期值時，對仿真的結果進行處理；反之，修改所述仿真模型并回到在所述分析軟件中初始化模型中仿真對象的狀態的步驟。

2.根據權利要求1所述的一種基于微觀交通仿真的電動汽車換電站與電網互動方法，其特征在于，

所述預處理進一步為對數據文件進行類型轉換、模型的裁剪與拼接、數據參數的搜集與核對；

所述仿真模型包括：配電系統模型、微觀交通模型、換電站運營商模型、電動汽車換電策略模型。