[發(fā)明專利]一種電動汽車有序充電控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210074388.4
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114548518A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃雋瑩;王軍;孫功臣;莫順凡;郭建填;莫大豪;謝慶青;許興迪;袁偉雄;余淑貴;王志榮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州蔚景科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N20/00;B60L53/60;B60L53/62
• 代理公司: 寧波奧凱專利事務(wù)所(普通合伙) 33227
• 代理人: 姜瑞祥

本發(fā)明涉及一種電動汽車有序充電控制方法，是針對現(xiàn)有電動汽車充電控制系統(tǒng)較難保障充電用戶需求和配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，模型缺少大數(shù)據(jù)分析和多代理機制，構(gòu)建充電負(fù)荷時空分布預(yù)測模型和行為決策模型的技術(shù)問題而設(shè)計。該方法包括充電負(fù)荷時空分布預(yù)測結(jié)果、用戶充電成本分析和基于Q學(xué)習(xí)的充電站資源協(xié)同分配，其要點是該方法采用Q學(xué)習(xí)的方法實現(xiàn)充電資源的有序分配，建立電動汽車代理的行為決策模型，模擬區(qū)域內(nèi)電動汽車的充電行為，在滿足充電需求前提下，采用一系列充電優(yōu)化控制策略來引導(dǎo)電動汽車的充電行為，實現(xiàn)電動汽車的有序充電。該方法利用充電站學(xué)習(xí)和交換信息得到的環(huán)境知識采用協(xié)同決策的方式進(jìn)行充電資源的分配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動汽車充電控制系統(tǒng)，是一種電動汽車有序充電控制方法。

背景技術(shù)

目前，為了有效降低大規(guī)模電動汽車接入對電網(wǎng)造成的不利影響，以及電動汽車集群效應(yīng)引發(fā)電動汽車用戶充電難，充電需求難以滿足的問題；為了電動汽車的有序充電控制策略主要有以下三種方法：(1)通過控制用戶接入的時間和地點，減少電動汽車對配電網(wǎng)的電壓波動，實現(xiàn)削峰填谷；(2)通過V2G(VehicletoGrid)技術(shù)實現(xiàn)電能的合理吸納和釋放；(3)構(gòu)建充電站經(jīng)濟(jì)效益最大或用戶充電費用最小的目標(biāo)函數(shù)，引導(dǎo)電動汽車前往合適的充電站。但由于電動汽車的出行時間、行駛位置、返程時刻、充電時間都具有很大的隨機性，較難保障充電用戶需求和配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，實現(xiàn)電動汽車的有序充電，較難解決充電站設(shè)備利用不均衡、車輛排隊時間長短不一、配電網(wǎng)電壓質(zhì)量差的問題。為此，另一一些現(xiàn)有電動汽車充電采用Q學(xué)習(xí)和Agent技術(shù)進(jìn)行充電站的優(yōu)化布設(shè)，如中國專利文獻(xiàn)中披露的申請?zhí)?01911316131.X，申請公布日2020.04.10，發(fā)明名稱“一種基于雙中心Q學(xué)習(xí)的充電場站協(xié)同優(yōu)化控制方法”；再如中國專利文獻(xiàn)中披露的申請?zhí)?02110725797.1，申請公布日2021.08.27，發(fā)明名稱“一種基于Agent仿真的電動汽車充電樁布局優(yōu)化方法”；但上述Q學(xué)習(xí)和Agent技術(shù)同時用于電動汽車有序充電控制，保障充電用戶需求和配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性的較少。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述不足，本發(fā)明的目的是向本領(lǐng)域提供一種電動汽車有序充電控制方法，使其主要解決現(xiàn)有電動汽車充電控制系統(tǒng)較難保障充電用戶需求和配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，模型缺少大數(shù)據(jù)分析和多代理機制，構(gòu)建充電負(fù)荷時空分布預(yù)測模型和行為決策模型的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種電動汽車有序充電控制方法，該方法包括充電負(fù)荷時空分布預(yù)測結(jié)果、用戶充電成本分析和基于Q學(xué)習(xí)的充電站資源協(xié)同分配，其特征在于該方法采用一個多代理系統(tǒng)的電動汽車充電優(yōu)化控制策略，即使用多代理機制來模擬電動汽車、充電站、交通網(wǎng)絡(luò)的代理之間信息交互行為，建立基于多代理技術(shù)的電動汽車充電行為仿真系統(tǒng)；通過融合電動汽車的軌跡數(shù)據(jù)和充電站的充電信息，以交通路網(wǎng)的出行模式、逗留時間、平均車速、擁擠系數(shù)為載體，并采用大數(shù)據(jù)分析的方法刻畫電動汽車充電需求的關(guān)鍵特征，基于實時數(shù)據(jù)構(gòu)建充電負(fù)荷時空分布預(yù)測模型，獲取充電需求數(shù)據(jù)和時空數(shù)據(jù)；同時以大數(shù)據(jù)分析得到的實時數(shù)據(jù)環(huán)境下用戶到達(dá)各充電站時的充電負(fù)荷時空分布預(yù)測結(jié)果、充電需求可達(dá)率、充電需求滿足率、配電網(wǎng)運行狀態(tài)、充電站容量約束、配電網(wǎng)電壓約束、饋線電流約束、當(dāng)前電價為環(huán)境信息，采用Q學(xué)習(xí)算法建立電動汽車代理的行為決策模型，模擬區(qū)域內(nèi)電動汽車的充電行為，在滿足充電需求前提下，采用一系列充電優(yōu)化控制策略來引導(dǎo)電動汽車的充電行為，實現(xiàn)電動汽車的有序充電。

所述充電負(fù)荷時空分布預(yù)測結(jié)果基于車聯(lián)網(wǎng)平臺的電動汽車軌跡的GPS數(shù)據(jù)提取，即車聯(lián)網(wǎng)平臺對電動汽車軌跡數(shù)據(jù)采用GPS的方式記錄，首先需要對電動汽車軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，包括GPS點的時間和地理信息；

對GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，由于GPS數(shù)據(jù)受到隨機因素的影響，因此GPS點與道路之間的垂直距離肯定是不相同的，接著需要對GPS點進(jìn)行預(yù)處理，并把GPS點反映在道路的中心線上；

結(jié)合時間和地理因素，采用LCSS的方法獲取用戶的充電模式，包括充電開始、充電結(jié)束時間和充電地點；