本发明专利技术公开了一种含电动汽车充放电管理的直流微网协调控制方法，首先确定直流微网中组成单元的特性，包括接入电源功率P1，分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，充电桩充电功率可控范围，充电的电动汽车的数量N，以及确定电动汽车最大充电容量为P1+P2+P3‑P4，然后根据(P1+P2+P3‑P4)/N与最小充电功率和最大充电功率之间的关系，控制储能系统的充放电，以实现提高电动汽车充电站充电数量或速率。本发明专利技术通过储能系统及分布式发电，增加了可用于电动汽车充电的额外的充电容量，使得快速充电的电动汽车数量提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含电动汽车充放电管理的直流微网协调控制方法，属于微电网控制
技术介绍
在能源紧缺与环境污染的双重压力下，新能源发电技术在研究、开发及利用方面取得了很大进步，建设智能电网、加快发展分布式发电，提高电力系统安全性、稳定性、可靠性和电能质量是今后的发展趋势。微电网技术代表了未来分布式能源供应系统发展趋势，是未来智能配用电系统的重要组成部分，对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。国家能源局近期连续出台《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》、《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)的通知》等文件，指出应积极发展新能源，大幅提升配电网接纳新能源、分布式电源及多元负荷的能力，加快推进新能源微电网示范工程建设，探索适应新能源发展的微电网技术及运营管理体制。微电网内光伏、风机、燃料电池、电池储能单元等产生的电能大部分为直流电或非工频交流电；常用电气设备，如电动汽车、LED照明等，皆通过相应适配器变成直流电驱动。上述发电单元或负荷如果接入交流微电网，则需要通过相应DC-DC、DC-AC和AC-DC等电力电子变流器构成的多级能量转换装置，若接入合适电压等级的直流微电网，将省去部分交直流变换装置，减小成本、降低损耗。直流微电网也是微电网发展的一个重要方向。此外，以电动汽车为主的新能源汽车行业的发展已进入快车道，2015年销量接近35万辆，比2014年增长超过300%，而2014年又比2013年增长320%，在汽车行业销量占比已达到1.35%。按照“十三五”规划在2020年新能源车累计将达到500万辆，到2025年新能源车的销量占比将提升至30%。电动汽车颠覆传统汽车的步伐已不可阻挡，电动汽车为主的新能源车将不断替换我们的公交车、出租车、卡车、物流车、环卫车、私人汽车以至于绝大多数石化燃料汽车。综上，直流微电网及电动汽车的充放电控制必然将成为未来直流微电网技术的一个重要方向。目前国内开展了一系列的电动汽车的充电站，然而，电动汽车发展快于电动汽车充电站的建设，导致充电站无法满足大量新增电动汽车的充电需求，充电站排队现象严重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是电动汽车充电速度慢和直流微网支持电动汽车充电数量少的问题，为此提供一种含电动汽车充放电管理的直流微网协调控制方法，可以实现电动汽车快速充电和增加电动汽车同时充电的数量，满足更多需求。本专利技术为解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种含电动汽车充放电管理的直流微网协调控制方法，包括以下步骤：1）确定直流微网中组成单元的特性：接入电源功率P1，分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，充电桩充电功率可控范围；2）假设接入电源功率恒为P1，分布式电源总功率P2恒大于0，储能系统可充电可放电，P3大于0表示储能系统放电，小于0表示储能系统充电，两者互为相反数；储能系统剩余容量保持在SOCmin和SOCmax之间，SOCmin和SOCmax为最小剩余容量和最大剩余容量；充电桩的充电功率控制在Pmin和Pmax范围之内，Pmin和Pmax为最小充电功率和最大充电功率；负荷可有可无，所以P4>=0；3）确定电动汽车最大充电容量：接入电源功率+分布式电源总功率+储能系统功率-负荷总功率=P1+P2+P3-P4；4）对电动汽车进行充电，包括以下步骤：a）读取分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，同时充电的电动汽车的数量N；b）若(P1+P2+P3-P4)/N大于等于最大充电功率，进入步骤c）的子流程1；若（P1+P2+P3-P4)/N小于最小充电功率，进入步骤d）的子流程2；若(P1+P2+P3-P4)/N大于最小充电功率且小于最大充电功率，进入步骤e）的子流程3；c）子流程1:1-1，电动汽车按照最大充电功率Pmax进行充电；1-2，判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤1-3，否则进入步骤1-4；1-3，若P3>0，即储能系统处于放电模式，再判断(P1+P2-P3-P4)/N是否大于最大充电功率，是则将储能系统转为充电模式，进入步骤1-5；否则判断储能系统剩余容量SOC是否大于SOCmin，若小于SOCmin，将储能系统转为充电模式，进入步骤1-5；若大于SOCmin，直接进入步骤1-5；1-4，若P3<0，即储能系统处于充电模式，再判断储能系统剩余容量SOC是否大于SOCmax，若大于SOCmax，将储能系统转为放电模式，进入步骤1-5，否则直接进入步骤1-5；1-5，子流程1结束，返回步骤a）；d）子流程2:2-1，先判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤2-2，否则进入步骤2-3；2-2，若P3>0，即储能系统处于放电模式，断开一个充电桩，进入步骤2-4；2-3，若P3<0，即储能系统处于放电模式，再判断储能SOC是否大于SOCmin，若小于SOCmin，储能系统停机，进入步骤2-4，若大于SOCmin，储能系统转为放电模式，进入步骤2-4；2-4，子流程2结束，返回步骤a）；e）子流程3:3-1，对于(P1+P2+P3-P4)/N大于最小充电功率且小于最大充电功率的情况，若(P1+P2+P3-P4)/N>(Pmax+Pmin)/2，则汽车以(Pmax+Pmin)/2充电，否则以Pmin充电；进入下一步；3-2，然后再判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤3-3，否则进入步骤3-4；3-3，若P3>0，即储能系统处于放电模式，判断储能SOC是否小于SOCmin，若储能SOC小于SOCmin，再判断若(P1+P2-P3-P4)/N>Pmin，储能系统转为充电模式，否则储能系统停机，进入步骤3-5；若储能SOC大于SOCmin，直接进入步骤3-5；3-4，若P3<0，即储能系统处于充电模式，判断储能SOC是否大于SOCmax，若储能SOC大于SOCmax，储能系统转为放电模式，进入步骤3-5；若储能SOC小于SOCmax，进入步骤3-5；3-5，子流程3结束，返回步骤a）；5）当不需要充电时，判断储能系统剩余电量是否小于100%，是则利用分布式电源或者电网给储能系统充电，否则，分布式发电源向电网发电。本专利技术具有以下明显优点：1、通过储能系统及分布式发电，增加了可用于电动汽车充电的额外的充电容量，使得快速充电的电动汽车数量提高；2、通过控制可控充电桩，考虑了当储能及分布式电源参与后也无法实现最大功率充电情况下，进行平均分配充电的策略，实现兼顾充电速率的同时保障了充电数量。附图说明图1含电动汽车，储能系统，分布式电源的直流微网结构图；图2电动汽车充电时协调控制总流程图；图3电动汽车充电时协调控制子流程图1；图4电动汽车充电时协调控制子流程图2；图5电动汽车充电时协调控制子流程图3。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术提出一种含电动汽车充放电控制管理的直流微电网协调控制方法，在含有直流负荷，分布式发电系统及本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含电动汽车充放电管理的直流微网协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）确定直流微网中组成单元的特性：接入电源功率P1，分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，充电桩充电功率可控范围；2）假设接入电源功率恒为P1，分布式电源总功率P2恒大于0，储能系统可充电可放电，P3大于0表示储能系统放电，小于0表示储能系统充电，两者互为相反数；储能系统剩余容量保持在SOCmin和SOCmax之间，SOCmin和SOCmax为最小剩余容量和最大剩余容量；充电桩的充电功率控制在Pmin和Pmax范围之内，Pmin和Pmax为最小充电功率和最大充电功率；负荷可有可无，所以P4>=0；3）确定电动汽车最大充电容量：接入电源功率+分布式电源总功率+储能系统功率‑负荷总功率=P1+P2+P3‑P4；4）对电动汽车进行充电，包括以下步骤：a）读取分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，同时充电的电动汽车的数量N；b）若(P1+P2+P3‑P4)/N大于等于最大充电功率，进入步骤c）的子流程1；若（P1+P2+P3‑P4)/N小于最小充电功率，进入步骤d）的子流程2；若(P1+P2+P3‑P4)/N大于最小充电功率且小于最大充电功率，进入步骤e）的子流程3；c）子流程1:1‑1，电动汽车按照最大充电功率Pmax进行充电；1‑2，判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤1‑3，否则进入步骤1‑4；1‑3，若P3>0，即储能系统处于放电模式，再判断(P1+P2‑P3‑P4)/N是否大于最大充电功率，是则将储能系统转为充电模式，进入步骤1‑5；否则判断储能系统剩余容量SOC是否大于SOCmin，若小于SOCmin，将储能系统转为充电模式，进入步骤1‑5；若大于SOCmin，直接进入步骤1‑5；1‑4，若P3<0，即储能系统处于充电模式，再判断储能系统剩余容量SOC是否大于SOCmax，若大于SOCmax，将储能系统转为放电模式，进入步骤1‑5，否则直接进入步骤1‑5；1‑5，子流程1结束，返回步骤a）；d）子流程2:2‑1，先判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤2‑2，否则进入步骤2‑3；2‑2，若P3>0，即储能系统处于放电模式，断开一个充电桩，进入步骤2‑4；2‑3，若P3<0，即储能系统处于放电模式，再判断储能SOC是否大于SOCmin，若小于SOCmin，储能系统停机，进入步骤2‑4，若大于SOCmin，储能系统转为放电模式，进入步骤2‑4；2‑4，子流程2结束，返回步骤a）；e）子流程3:3‑1，对于(P1+P2+P3‑P4)/N大于最小充电功率且小于最大充电功率的情况，若(P1+P2+P3‑P4)/N>(Pmax+Pmin)/2，则汽车以(Pmax+Pmin)/2充电，否则以Pmin充电；进入下一步；3‑2，然后再判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤3‑3，否则进入步骤3‑4；3‑3，若P3>0，即储能系统处于放电模式，判断储能SOC是否小于SOCmin，若储能SOC小于SOCmin，再判断若(P1+P2‑P3‑P4)/N>Pmin，储能系统转为充电模式，否则储能系统停机，进入步骤3‑5；若储能SOC大于SOCmin，直接进入步骤3‑5；3‑4，若P3<0，即储能系统处于充电模式，判断储能SOC是否大于SOCmax，若储能SOC大于SOCmax，储能系统转为放电模式，进入步骤3‑5；若储能SOC小于SOCmax，进入步骤3‑5；3‑5，子流程3结束，返回步骤a）；5）当不需要充电时，判断储能系统剩余电量是否小于100%，是则利用分布式电源或者电网给储能系统充电，否则，分布式发电源向电网发电。...
【技术特征摘要】
1.一种含电动汽车充放电管理的直流微网协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）确定直流微网中组成单元的特性：接入电源功率P1，分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，充电桩充电功率可控范围；2）假设接入电源功率恒为P1，分布式电源总功率P2恒大于0，储能系统可充电可放电，P3大于0表示储能系统放电，小于0表示储能系统充电，两者互为相反数；储能系统剩余容量保持在SOCmin和SOCmax之间，SOCmin和SOCmax为最小剩余容量和最大剩余容量；充电桩的充电功率控制在Pmin和Pmax范围之内，Pmin和Pmax为最小充电功率和最大充电功率；负荷可有可无，所以P4>=0；3）确定电动汽车最大充电容量：接入电源功率+分布式电源总功率+储能系统功率-负荷总功率=P1+P2+P3-P4；4）对电动汽车进行充电，包括以下步骤：a）读取分布式电源总功率P2，储能系统功率P3，负荷总功率P4，储能系统剩余容量SOC，同时充电的电动汽车的数量N；b）若(P1+P2+P3-P4)/N大于等于最大充电功率，进入步骤c）的子流程1；若（P1+P2+P3-P4)/N小于最小充电功率，进入步骤d）的子流程2；若(P1+P2+P3-P4)/N大于最小充电功率且小于最大充电功率，进入步骤e）的子流程3；c）子流程1:1-1，电动汽车按照最大充电功率Pmax进行充电；1-2，判断储能系统此时是充电模式还是放电模式，若P3>0，进入步骤1-3，否则进入步骤1-4；1-3，若P3>0，即储能系统处于放电模式，再判断(P1+P2-P3-P4)/N是否大于最大充电功率，是则将储能系统转为充电模式，进入步骤1-5；否则判断储能系统剩余容量SOC是否大于SOCmin，若小于SOCmin，将储能系统转为充电模式，进入步骤1-5；若大于SOCmin，直接进入步骤1-5；1-4，若P3&...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏秀，冯鑫振，李培培，杨波，杨川，王德顺，李强，李官军，殷俊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司扬州供电公司，中国电力科学研究院南京分院，国网江苏省电力公司电力科学研究院，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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