[發明專利]大規模電動汽車群的分級充放電優化控制方法

有效

• 申請號: 202111058250.7
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113859018B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 黃玉龍
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: B60L53/60
• 分類號: B60L53/60;B60L53/62;B60L53/63;B60L53/64;B60L53/66;B60L55/00;H02J3/00;H02J3/12;H02J3/16;H02J3/32
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

1.一種大規模電動汽車群的分級充放電優化控制方法，包括：

獲取電動汽車預計的到達時刻、離開時刻、電池容量和到達時荷電狀態值，確定該電動汽車的初始充放電功率；

將預設時間段劃分為多個時隙，調整各個所述時隙下變壓器抽頭位置和電容器的投入組數，將配電網進行分區；

其特征在于：

將電動汽車的優化時段分拆成多個時段，計算各個時段末端各電動汽車的目標荷電狀態值以及允許最大放電深度；

確定自動調壓器的抽頭位置，計算各個分區的電力潮流數據，并計算電動汽車充放電的等值負荷、低級分區的等值負荷；計算高級分區等效電池在每個時隙的充放電功率，并計算各個最低分區每一電動汽車在每個時隙的充放電功率、各子分區的網損；在該時段內子分區的網損變化大于等于網損變化閾值并且未達到內循環最大迭代次數時，使用當前迭代優化獲得的各電動汽車充放電功率計算高級分區下該電動汽車的充放電的等值負荷，并使用當前優化的電動汽車充放電功率作為下次迭代優化計算的初始充放電功率，進行下一次內循環迭代計算；

如未到達充電的最后時段，將當前時段末端的電動汽車的荷電狀態值作為下一次優化時段起始值，進入下一時段的優化計算；

如到達充電的最后時段，在各節點三相電壓和中性點電壓超限并且未到達外循環最大迭代次數時，外循環次數自增一次，并且再次調整各個所述時隙下變壓器抽頭位置和電容器的投入組數，進行下一次外循環迭代計算，直至在各節點三相電壓和中性點電壓不超限或者到達外循環最大迭代次數；

其中，將電動汽車的優化時段分拆成多個時段包括：構建分級多階段優化模型，解耦電池容量限值約束和電動汽車的電池的放電深度約束；

判斷所述電動汽車接入配電網的時間段和優化時段是否滿足以下情況：所述優化時段包含于電動汽車接入時間段，如是，對每個優化周期下，電動汽車的目標荷電狀態值和最大放電深度進行修改：采用可用充電時間長度或者系統可以提供的充電容量原則修正電動汽車的目標荷電狀態值和最大放電深度；或者，電動汽車接入時間段包含所述優化時段末端，但不包含優化時段的首端，如是，對每個優化周期下，電動汽車的目標荷電狀態值和最大放電深度進行修改：采用可用充電時間長度或者系統可以提供的充電容量原則修正電動汽車的目標荷電狀態值和最大放電深度；或者，電動汽車的接入時間段包含優化時段首端，但不包含末端，如是，對每個優化周期下，電動汽車的最大放電深度進行修改：采用可用充電時間長度或者系統可以提供的充電容量原則修正電動汽車的最大放電深度。

2.根據權利要求1所述的大規模電動汽車群的分級充放電優化控制方法，其特征在于：

在所述高級分區中，電動汽車的充放電的等值負荷通過以下方法計算：

對邊界母線n下游節點的電動汽車充放電功率等值處理，等效電池容量限值約束為：

設N_PEVnk為第n個母線及其所有下游母線k相中電動汽車總數量，在不存在時隙t期間PEV接入電網情況下，時隙t末端母線n相k等效電池的儲能如下，其上限、下限分為

其中，分別為第n個母線k相中第個電動汽車的電池儲能充電功率、放電功率、充電效率、放電效率倒數、自放電率、t時刻電池儲能，Δt為單個時隙長度；分別為第n個母線及其所有下游母線k相電動汽車的充電效率最小值和放電效率倒數最大值；為第n個母線及其所有下游母線k相中所有電動汽車充電時隙集合的并集；邊界母線n相k的等效電池充電功率和放電功率分別如下，其充電效率和放電效率倒數分別為

3.根據權利要求2所述的大規模電動汽車群的分級充放電優化控制方法，其特征在于：

設定單臺電動汽車的充電功率約束：

等效電池充電功率和放電功率上下限約束滿足以下要求：

其中，分別為第n個母線k相中第個電動汽車的電池充電、放電功率上限；

等效電池的充電功率和放電功率上限約束如下：

邊界母線n相k連接PEV的等效電池自放電率為：

等效模型中，在時隙t末端母線n相k等效電池的儲能計算簡化為：

在時隙t末端母線n相k等效電池的儲能上限、下限分為使用如下公式計算：

其中，分別是第n個母線k相中第個電動汽車的電池儲能的上限、下限。