电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法和装置，其中该方法包括：获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值Vt；假设当前时刻t＝0，根据第一当前高压侧母线电压值Vt、增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值确定控制策略，并根据控制策略对本地级电压进行安全控制。该方法通过采集变电站高压侧母线电压以及该变电站下属的电动汽车充电站实时充电功率等相关信息，通过控制该变电站下属的电动汽车充电站的充电功率，保证电网电压安全，优化电力系统电压稳定性，降低电力系统发生电压崩溃的风险。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法和装置
本专利技术涉及大规模电动汽车接入下电力系统的运行和控制
，尤其涉及一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法和装置。
技术介绍
随着能源短缺日益严重，环保呼声高涨，电动汽车作为一种低碳、清洁的交通工具，受到世界各国政府的高度关注。随着未来电动汽车的普及，电动汽车大规模接入电网充电，将对电网运行产生不可忽视的影响。从电网的角度来看，随着城市发展需求改变，负荷中心与发电厂之间往往需要通过长距离高压输电线连接，导致了电网电压安全问题凸显出来。输电系统的送电功率存在极限值，受端电网过量的能量需求将导致电网安全运行受到威胁，电网的负荷裕度评估与控制始终是电网运行与调度人员关注热点。而且电力系统为了满足电动汽车的规模化，大量的电动汽车充电功率将导致电压稳定问题进一步得到加剧，所以考虑规模化电动汽车接入的电网电压安全评估与监视问题必须引起电力工作者的重视。近几十年来，国内外已经发生了大量的电压崩溃事故，造成了大量的经济损失。目前普遍应用的应对电压安全的控制方法是低压减载技术，但是该技术存在以下缺点：首先，这种技术不具备预防性控制，不能够在电网存在隐患的阶段进行具有预防性质的措施，而防止电网电压进一步下降；其次，低压减载这种离散的控制手段通过甩负荷的方式令电网摆脱危险状态，但是被甩负荷不易恢复，使得该控制方式不够经济。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法。该方法通过采集变电站高压侧母线电压以及该变电站下属的电动汽车充电站实时充电功率等相关信息，通过控制该变电站下属的电动汽车充电站的充电功率，保证了电网电压安全，优化了电力系统电压稳定性，降低了电力系统发生电压崩溃的风险。本专利技术的第二个目的在于提出一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制装置。为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法，包括：S1，获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，所述控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值S2，采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值Vt；S3，假设当前时刻t＝0，根据第一当前高压侧母线电压值Vt、所述增强控制启动阈值和所述低压减载技术启动阈值确定控制策略，并根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制。根据本专利技术实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法，获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值，并采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值，假设当前时刻t＝0，根据第一当前高压侧母线电压值、增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值确定控制策略，并根据控制策略对本地级电压进行安全控制，即通过采集变电站高压侧母线电压以及该变电站下属的电动汽车充电站实时充电功率等相关信息，通过控制该变电站下属的电动汽车充电站的充电功率，保证了电网电压安全，优化了电力系统电压稳定性，降低了电力系统发生电压崩溃的风险。为了实现上述目的，本专利技术第二方面实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制装置，包括：第一获取模块，用于获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，所述控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值采集模块，用于采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值Vt；控制模块，用于假设当前时刻t＝0，根据第一当前高压侧母线电压值Vt、所述增强控制启动阈值和所述低压减载技术启动阈值确定控制策略，并根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制。根据本专利技术实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制装置，通过第一获取模块获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值，采集模块采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值，控制模块假设当前时刻t＝0，根据第一当前高压侧母线电压值、增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值确定控制策略，并根据控制策略对本地级电压进行安全控制，即通过采集变电站高压侧母线电压以及该变电站下属的电动汽车充电站实时充电功率等相关信息，通过控制该变电站下属的电动汽车充电站的充电功率，保证了电网电压安全，优化了电力系统电压稳定性，降低了电力系统发生电压崩溃的风险。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，图1是根据本专利技术一个实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法的流程图；图2是根据本专利技术一个实施例的根据电动汽车的电压增强控制对本地级电压进行安全控制的流程图；图3是根据本专利技术实施例的电动汽车充电负荷上限与本地级变电站的高压侧母线电压值两者之间关系的示例图；图4是根据本专利技术一个实施例的根据电动汽车的电压紧急控制对本地级电压进行安全控制的流程图；图5是根据本专利技术一个实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制装置的结构示意图；以及图6是根据本专利技术另一个实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。近几十年来，国内外已经发生了大量的电压崩溃事故，造成了大量的经济损失。目前普遍应用的应对电压安全的控制方法是低压减载技术，但是该技术存在以下缺点：首先，这种技术不具备预防性控制，不能够在电网存在隐患的阶段进行具有预防性质的措施，而防止电网电压进一步下降；其次，低压减载这种离散的控制手段通过甩负荷的方式令电网摆脱危险状态，但是被甩负荷不易恢复，使得该控制方式不够经济。从负荷特性的角度来说，电动汽车与传统负荷的特点在于其充电功率调节速度快，调节量可控，且相比工厂、居民区等电力用户，充电设备对于功率调节并不敏感。而且，电动汽车具有时间平移特性，用户所关注的只是在一定时间段内完成一定的充电电量，而不关心具体某一个时间点的充电功率，所以当电网电压安全处于紧急情况下，可以通过向后平移电动汽车的充电负荷来缓解当前的电网运行压力。所以，充分利用电动汽车充电负荷的灵活特性，增加其与电力系统之间的良性互动，帮助电网在“危急”时刻渡过难关是一个值得电力工作者思考的问题。因此，本专利技术提出一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法和装置，其将电动汽车充电负荷纳入电网电压安全控制体系，增强电网电压安全，保证电网安全稳定运行。具体地，下面参考附图描述根据本专利技术实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法和装置。图1是根据本专利技术一个实施例的电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法的流程图。如图1所示，该电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法可以包括：S101，获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值需要说明的是，在本专利技术的实施例中，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，所述控制参数包括增强控制启动阈值和低压减载技术启动阈值S2，采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值Vt；S3，假设当前时刻t＝0，根据第一当前高压侧母线电压值Vt、所述增强控制启动阈值和所述低压减载技术启动阈值确定控制策略，并根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，所述控制参数包括增强控制启动阈值V1thr和低压减载技术启动阈值S2，采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值Vt；S3，假设当前时刻t＝0，如果第一当前高压侧母线电压值Vt小于所述增强控制启动阈值V1thr且大于所述低压减载技术启动阈值则确定控制策略为所述电动汽车的电压增强控制；如果所述第一当前高压侧母线电压值Vt小于所述低压减载技术启动阈值则确定所述控制策略为所述电动汽车的电压紧急控制，以及根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制，其中，所述控制参数还包括本地级电动汽车充电负荷最大极限值当确定所述控制策略为所述电动汽车的电压增强控制时，所述根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制，包括：S311，获取所述本地级变电站下属的电动汽车充电站当前电动汽车充电功率PEV；S312，判断所述本地级变电站下属的电动汽车充电站是否具有V2G功能；S313，如果判断所述本地级变电站下属的电动汽车充电站没有所述V2G功能，则根据所述本地级电动汽车充电负荷最大极限值所述增强控制启动阈值V1thr和所述低压减载技术启动阈值计算下垂系数α，并根据所述下垂系数α和所述低压减载技术启动阈值计算截距系数β；S314，如果判断所述本地级变电站下属的电动汽车充电站具有所述V2G功能，则根据所述本地级电动汽车充电负荷最大极限值所述增强控制启动阈值V1thr、所述低压减载技术启动阈值和电动汽车充电功率最小值计算下垂系数α，并根据所述下垂系数α、所述电动汽车充电功率最小值和所述低压减载技术启动阈值计算截距系数β；S315，根据所述下垂系数α和所述截距系数β计算当前电动汽车允许充电功率上限并根据所述当前电动汽车允许充电功率上限计算当前电动汽车的电压增强控制所允许的步长dPEV；S316，根据所述当前电动汽车充电功率PEV和所述当前电动汽车的电压增强控制所允许的步长dPEV计算电动汽车充电功率设定值并将所述电动汽车充电功率设定值发送至所述下属的电动汽车充电站，以使所述下属的电动汽车充电站根据所述电动汽车充电功率设定值对电动汽车进行充电；以及S317，在时间t达到预设时间之后，重复执行步骤S3。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述下属的电动汽车充电站的所有电动汽车的电池存储电量WEV；所述电动汽车充电功率最小值通过以下公式获得：其中，WEV为所述下属的电动汽车充电站的所有电动汽车的电池存储电量，tp为所述预设时间，所述预设时间为两次电动汽车的电压增强控制的时间间隔。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前电动汽车允许充电功率上限计算当前电动汽车的电压增强控制所允许的步长dPEV，包括：根据所述当前电动汽车允许充电功率上限通过预设公式计算当前电动汽车的电压增强控制所允许的步长dPEV；其中，所述预设公式为：其中，为单次电动汽车的电压增强控制所允许的最大步长。4.一种电动汽车充电负荷的本地级电压安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取电网调度中心设定的本地级电压安全的控制参数，其中，所述控制参数包括增强控制启动阈值V1thr和低压减载技术启动阈值S2，采集本地级变电站内实时的高压侧母线电压值Vt；S3，假设当前时刻t＝0，如果第一当前高压侧母线电压值Vt小于所述增强控制启动阈值V1thr且大于所述低压减载技术启动阈值则确定控制策略为所述电动汽车的电压增强控制；如果所述第一当前高压侧母线电压值Vt小于所述低压减载技术启动阈值则确定所述控制策略为所述电动汽车的电压紧急控制，以及根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制，其中，所述控制参数还包括本地级电动汽车充电负荷最大极限值当确定所述控制策略为所述电动汽车的电压紧急控制时，所述根据所述控制策略对所述本地级电压进行安全控制，包括：S321，获取下属的电动汽车充电站当前电动汽车充电负荷；S322，如果所述当前电动汽车充电负荷为0，则直接启动所述本地级变电站中的低压减载技术模块功能；S323，如果所述当前电动汽车充电负荷不为0，则将电动汽车充电功率设定值设置为0，并将所述电动汽车充电功率设定值发送至所述下属的电动汽车充电站；S324，在所述下属的电动汽车充电站根据所述电动汽车充电功率设定值对电动汽车进行充电的过程中，获取所述本地级变电站的第二当前高压侧母线电压值；S325，如果所述第二当前高压侧母线电压值小于所述低压减载技术启动阈值则直接启动所述本地级变电站中的低压减载技术模块功能；S326，如果所述第二当前高压侧母线电压值大于或等于所述低压减载技术启动阈值则进一步判断所述第二当前高压侧母线电压值是否大于或等于所述低压减载技术启动阈值与预设阈值的之和；S327，如果判断所述第二当前高压侧母线电压值小于所述低压减载技术启动阈值与预设阈值的之和，则重复执行步骤S324；S328，如果判断所述第二当前高压侧母线电压值...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆来，孙宏斌，张伯明，吴文传，葛怀畅，张明晔，张永旺，赵伟，林国营，
申请(专利权)人：清华大学，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11