电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法技术

本发明专利技术涉及一种电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法，微网能量管理系统根据前一天24小时的负荷曲线、一天平均功率值和电动汽车当前的电池容量信息，计算当天24小时的运行曲线下发给V2G监控系统；V2G监控系统根据运行曲线，生成相应的控制指令下发给V2G充电桩，并不断读取V2G充电桩的运行数据，上传给微网能量管理系统；V2G充电桩执行V2G监控系统下发的控制指令，为电动汽车充电或接收电动汽车对电网的放电，并把运行数据和电动汽车的信息上传给V2G监控系统。本发明专利技术实现电动汽车在微网中的自动运行控制，保证加入V2G微网的电动汽车不仅可以充电，还可以根据负荷曲线，实现自动对电网的放电。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法
本专利技术涉及电动汽车与电网的互动供电技术，尤其是涉及电动汽车V2G(Vehicletogrid)微网的运行控制方法。
技术介绍
发展电动汽车是国家节能减排的战略需要，也是保障能源安全和发展低碳经济的重要途径。对电动汽车大规模商业化阶段利用汽车动力电池“谷时”充电，“峰时”供电这一潜在商业模式进行前瞻性研究，可以为今后大量采用光伏发电和风力发电等可再生能源为电动汽车充电、智能电网的使用以及利用电动汽车在在电网负荷低谷时段常规充电对电网起到的“填谷”作用和提高发电设备的综合利用率等带来重要研究参考。目前，电动汽车放电模式的实现形式有很多种，但是每种形式都有一定的适用范围，而且如果在某些场合下，如果车辆随机参与，则可能造成充放电控制混乱，不仅不能起到预想的“削峰填谷”作用，反而可能出现“峰上加峰”，对电网造成冲击。而且对电池频繁无序的深度充放电，也必然会导致电池寿命骤减，损害电动汽车用户利益，因此，电动汽车群的充放电应进行有序诱导，一方面，需与电网进行互动，合理地进行“削峰填谷”；另一方面，需确保电动汽车的在各种模式放电状态下的电池和车辆的安全。V2G描述的是一种新型电网技术，电动汽车不仅作为用户和电力消费体，同时，在电动汽车闲置状态时作为移动储能单元接入电网为电网提供电力，V2G技术就是电动车辆的能量在受控状态下实现与电网之间的双向互动和交换，是“智能电网技术”的重要组成部分。电动汽车通过相应的双向供电充电桩不仅可以充电，还可以“输电”，从而在“谷时”用公共电网对车辆以及储能电池系统充电，在“峰时”用该储能系统和电动汽车对电网供电。应用V2G技术，电动汽车电池的充放电将被统一部署，根据既定的充放电策略，在满足电动汽车用户行驶需求的前提下，将剩余电能可控回馈到电网。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法，实现电动汽车在微网中的自动运行控制，保证加入V2G微网的电动汽车不仅可以充电，还可以根据负荷曲线，实现自动对电网的放电。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法，其包含以下过程：第一步，微网能量管理系统根据前一天24小时的负荷曲线、一天平均功率值和电动汽车当前的电池容量信息，计算当天24小时的运行曲线下发给V2G监控系统；第二步，V2G监控系统根据运行曲线，生成相应的控制指令下发给V2G充电桩，并不断读取V2G充电桩的运行数据，上传给微网能量管理系统；第三步，V2G充电桩执行V2G监控系统下发的控制指令，为电动汽车充电或接收电动汽车对电网的放电，并把运行数据和电动汽车的信息上传给V2G监控系统。优选地，微网能量管理系统生成运行曲线的过程，包含：A、微网能量管理系统读取前一天24小时的负荷曲线，根据一天24小时的功率值计算得到的负荷平均值Pavg来与负荷曲线中对应0点时间段的第一个负荷值L0比较，以判断L0为平值或峰值或谷值并在与L0对应的状态S0中标记；对i从0到23依次取值，对于每一个i值进行以下操作B-D：B、读取第i个负荷值Li的值与负荷平均值Pavg进行比较，以判断Li为平值或峰值或谷值并在与Li对应的状态Si中标记；C、判断当前i的值是不是0：i＝0时，将Li插入到一维临时数组；或者，i≠0时，如果前一个负荷的状态Si-1与当前状态Si一致的，将Li插入到一维临时数组；如果前一个负荷的状态Si-1与当前状态Si不一致的，将一维临时数组插入到二维数组，并把当前的Li插入一维临时数组；D、判断当前的i值不大于23时，对i值加1后返回B，计算剩余负荷的状态；E、当计算完一天24个负荷的状态后，将最后一个一维临时数组插入二维数组，得到峰、平、谷时间段；F、选择进行按时间顺序移峰填谷的计算，则计算峰、谷的总个数；对于每一个峰或谷段，判断负荷值大于等于平均负荷值的时间段为峰时，进行消峰的子流程算法；或者，判断负荷值小于平均负荷值的时间段为谷时，进行填谷的子流程算法；根据消峰和填谷的算法，生成消峰填谷的计划；对所有的峰或谷生成消峰填谷的计划后，生成运行曲线并下发给V2G监控系统。优选地，微网能量管理系统生成运行曲线的过程，还可以将步骤F替换为G：在步骤E后，选择进行移除最高峰和最低谷的计算，则计算峰、谷的总个数；对于每一个峰或谷段，判断负荷值大于等于平均负荷值的时间段为峰，并进一步判断当前的峰不是最高的峰时保持当前峰值不变，或进一步判断当前的峰是最高的峰时进行消峰的子流程算法；判断负荷值小于平均负荷值的时间段为谷，并进一步判断当前的谷是最低的谷时，进行填谷的子流程算法，或进一步判断如果当前的谷不是最低谷时，保持当前谷值不变；生成消峰填谷的计划；完成对所有的峰或谷的计算后，生成运行曲线并下发给V2G监控系统。优选地，消峰的子流程算法，包含以下过程：读取消峰前的数据；去除峰值时间段内的0值，并且根据电动汽车最初的电池容量SOC0计算放电功率值Pd；对于峰的个数大于1的，判断当前峰段的值有多个峰，计算峰段的最大值与次大值及两者的差值Pe；比较差值Pe与放电功率值Pd：Pe小于Pd时，根据峰段的最大值与次大值计算放电电流值Id；或Pe不小于Pd时，根据放电功率计算放电电流值Id；比较Id与电动汽车的1倍率放电电流1C：Id小于1C时，从当前的峰值减去Pe的数值；或，Id不小于1C时，从当前的峰值减去常数值8.64；判断当前是否为最后一个峰值，不是时返回对Id与1C的比较，否则生成消峰后的曲线，得到消峰后的值。优选地，消峰的子流程算法，包含以下过程：读取消峰前的数据；去除峰值时间段内的0值，并且根据电动汽车最初的电池容量SOC0计算放电功率值Pd；对于峰的个数不大于1的，判断输入的峰值有单个峰；从当前功率值减去负荷平均值：Pi-Pavg；判断差值不小于放电功率值时，根据差值计算放电电流Id，或者判断差值小于放电功率值时，则根据放电功率值计算放电电流值Id；比较Id与电动汽车的1倍率放电电流1C：Id大于或等于1C时，从当前峰值减去常数值8.64；或者，Id小于1C时，从当前峰值减去峰段最大值与次大值的差值Pe；生成消峰后的曲线，得到消峰后的值。优选地，填谷的子流程算法，包含以下过程：读取填谷前的数据；去除谷值时间段内的0值，并且根据电动汽车最初的电池容量SOC0计算充电功率值Pc；对于谷的个数大于1的，判断当前谷段有多个谷；计算谷段的次小值与最小值及两者的差值Pe；比较差值Pe与充电功率值Pc：Pe小于Pc时，根据次小值与最小值的差来计算充电电流值Ic；或者，Pe不小于Pc时，根据充电功率值计算充电电流值Ic；比较Ic与电动汽车的0.3倍率放电电流0.3C：Ic小于0.3C时，对当前的谷值增加Pe的数值；或者，Ic不小于0.3C时，对当前的谷值增加常数值8.64；判断当前是否为最后一个谷值，不是时返回对Ic与0.3C的比较，否则生成填谷后的曲线，得到填谷后的值。优选地，填谷的子流程算法，包含以下过程：读取填谷前的数据；去除谷值时间段内的0值，并且根据电动汽车最初的电池容量SOC0计算充电功率值Pc；对于谷的个数不大于1的，判断输入的谷值是单个谷；从负荷平均值减去当前功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法，其特征在于，包含以下过程：第一步，微网能量管理系统根据前一天24小时的负荷曲线、一天平均功率值和电动汽车当前的电池容量信息，计算当天24小时的运行曲线下发给V2G监控系统；第二步，V2G监控系统根据运行曲线，生成相应的控制指令下发给V2G充电桩，并不断读取V2G充电桩的运行数据，上传给微网能量管理系统；第三步，V2G充电桩执行V2G监控系统下发的控制指令，为电动汽车充电或接收电动汽车对电网的放电，并把运行数据和电动汽车的信息上传给V2G监控系统。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车V2G微网中根据负荷曲线运行控制的方法，其特征在于，包含以下过程：第一步，微网能量管理系统根据前一天24小时的负荷曲线、一天平均功率值和电动汽车当前的电池容量信息，计算当天24小时的运行曲线下发给V2G监控系统；第二步，V2G监控系统根据运行曲线，生成相应的控制指令下发给V2G充电桩，并不断读取V2G充电桩的运行数据，上传给微网能量管理系统；第三步，V2G充电桩执行V2G监控系统下发的控制指令，为电动汽车充电或接收电动汽车对电网的放电，并把运行数据和电动汽车的信息上传给V2G监控系统。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，微网能量管理系统生成运行曲线的过程，包含：A、微网能量管理系统读取前一天24小时的负荷曲线，根据一天24小时的功率值计算得到的负荷平均值Pavg来与负荷曲线中对应0点时间段的第一个负荷值L0比较，以判断L0为平值或峰值或谷值并在与L0对应的状态S0中标记；对i从0到23依次取值，对于每一个i值进行以下操作B-D：B、读取第i个负荷值Li的值与负荷平均值Pavg进行比较，以判断Li为平值或峰值或谷值并在与Li对应的状态Si中标记；C、判断当前i的值是不是0：i=0时，将Li插入到一维临时数组；或者，i≠0时，如果前一个负荷的状态Si-1与当前状态Si一致的，将Li插入到一维临时数组；如果前一个负荷的状态Si-1与当前状态Si不一致的，将一维临时数组插入到二维数组，并把当前的Li插入一维临时数组；D、判断当前的i值不大于23时，对i值加1后返回B，计算剩余负荷的状态；E、当计算完一天24个负荷的状态后，将最后一个一维临时数组插入二维数组，得到峰、平、谷时间段；F、选择进行按时间顺序移峰填谷的计算，则计算峰、谷的总个数；对于每一个峰或谷段，判断负荷值大于等于平均负荷值的时间段为峰时，进行消峰的子流程算法；或者，判断负荷值小于平均负荷值的时间段为谷时，进行填谷的子流程算法；根据消峰和填谷的算法，生成消峰填谷的计划；对所有的峰或谷生成消峰填谷的计划后，生成运行曲线并下发给V2G监控系统。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，微网能量管理系统生成运行曲线的过程，包含将权利要求2中的步骤F替换为G：G、在步骤E后，选择进行移除最高峰和最低谷的计算，则计算峰、谷的总个数；对于每一个峰或谷段，判断负荷值大于等于平均负荷值的时间段为峰，并进一步判断当前的峰不是最高的峰时保持当前峰值不变，或进一步判断当前的峰是最高的峰时进行消峰的子流程算法；判断负荷值小于平均负荷值的时间段为谷，并进一步判断当前的谷是最低的谷时，进行填谷的子流程算法，或进一步判断如果当前的谷不是最低谷时，保持当前谷值不变；生成消峰填谷的计划；完成对所有的峰或谷的计算后，生成运行曲线并下发给V2G监控系统。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，消峰的子流程算法，包含以下过程：读...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘舒，张宇，白纪军，时珊珊，方陈，雷珽，万莎，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海瑞莉自动化成套设备有限公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31