一种居民小区多类型充电设施配置方法技术

本发明专利技术涉及一种居民小区多类型充电设施配置方法，包括以下步骤：S1：构建居民小区电动汽车充电供需数据集；S2：为固定车位配置私有慢充桩，慢充桩总容量P

【技术实现步骤摘要】
一种居民小区多类型充电设施配置方法


[0001]本专利技术涉及电力系统信息化
，具体涉及一种居民小区多类型充电 设施配置方法。

技术介绍

[0002]电动汽车的大范围推广和对传统燃油车的替代在国际上已经成为趋势，特 别是在各国政府提出本世纪新的碳目标背景下，具有清洁、低碳性能的电动汽 车得到全球多国的大力推广，发展电动汽车成为交通部门节能减排的关键途 径。随着电动汽车的发展普及，大规模充电负荷接入电网中，势必会对电网的 安全、经济运行产生影响。电动汽车作为新技术的扩散，以核心城市为起点， 这些城市往往又是人口密集、用电负荷密集区域，新增充电负荷将对城市电网 带来巨大挑战。
[0003]随着电动汽车电池技术与充电技术的进步，据测算，当前常见的快充装置， 只需6分钟即可补充城市电动汽车行驶一天所需电量，半小时即可实现接近 200km的增程。然而，电动汽车补能频率仍然高于燃油车加油，即便以1％的 同时率进行快充，城市仍需建设数千个充电桩，新增几十至几百MW负荷， 对城市已有配电资源提出极大挑战，并可能带来局部负荷过载、电压波动、可 靠性下降等问题。与都市的交通出行需求和电网需求相适应，城市充电网呈现 点面结合特征。电动汽车充电需求主要消纳在住宅区，路网中的快充站作为补 充与调剂资源，将是未来城市充电设施建设规划的方向。
[0004]居民小区消纳大量电动汽车充电负荷，面临车位不足、可配建充电设施空 间不足和配属变压器容量不足等问题。现行政策要求新建小区对所有车位配置 100％的充电保障，尽管这一方案在当前场景下可以有效促进电动汽车的普及， 但随着电动汽车渗透率的不断增加，这一方案将面临无法保证大规模充电需求 得到满足，或大幅提高小区配电网建设成本的问题。另一方面，大量已建成小 区中配电、土建资源更加紧张，如果不对充电设施进行合理配置，大规模新增 充电负荷接入会给小区变压器安全稳定运行造成很大的隐患。基于居民小区实 际车位、电动汽车保有情况，和配电裕度情况，需要分析小区内快充、慢充需 求，提出一种公共快充桩和私有慢充桩协同配置的方法。在不增加小区已有配 电容量的前提下，提高充电设施利用率，提高变压器的利用率，从而提高居民 小区充电服务能力，满足更多的电动汽车充电需求。
[0005]专利申请号CN201410001487.5，名为“一种电动汽车快、慢速充电设施 配置比例的计算方法”的专利，公开了一种电动汽车快、慢速充电设施配置比 例的计算方法；这一配置方法使充电设施的建设可以充分满足电动汽车用户对 不同类型充电方式的需求，同时保证充电设施建设投资的经济性，避免大量建 设快速充电设施，造成资源浪费；但该专利只考虑用充电时间区分快、慢充需 求，不适应小区场景，没有考虑变压器容量约束。专利申请号 CN201210222492.X，名为“含电动汽车充电设施的智能小区供电容量规划系 统及方法”的专利，公开了一种含电动汽车充电设施的智能小区供电容量规划 系统及方法；合理的小区容量设计，可避免选择变压器容量过大导致的投资大、 空载损耗大或变压器容量过
小导致的变压器负载损耗增大、危害电网安全稳定 问题；但该专利未考虑多种类型充电设施，未考虑小区供电总容量限制，特别 是对于已建成小区或高电动汽车渗透率小区适用性差。专利申请号 CN201210042310.0，名为“基于队列管理的小区电动汽车充电管理系统及方法
”ꢀ
的专利，公开了一种基于队列管理的小区电动汽车充电管理系统及方法；用于 解决大量电动汽车用户充电时导致的电网高负荷技术问题，有效利用电网低谷 负荷、同时满足不同用户服务质量要求的基于队列管理的小区电动汽车充电管 理系统及方法；但该专利技术所述队列模式，在时间与空间条件上不满足小区场景， 可能会导致充电安排与实际情况产生偏差。
[0006]n
‑
1原则，判定电力系统安全性的一种准则，又称单一故障安全准则，按 照这一准则，电力系统的N个元件中的任一独立元件(发电机、输电线路、变 压器等)发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停 电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。
[0007]本专利技术针对上述现有技术中的缺陷，对居民小区充电设施配置方法进行了 改进。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是，提出一种居民小区场景下满足变压器容量约束、适应电 动汽车不同渗透率的多类型充电设施配置方法。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是一种居民小区多类型充电设施 配置方法，包括以下步骤：
[0010]S1：构建居民小区电动汽车充电供需数据集，所述充电供需数据集包括充 电需求信息集S
demand
，充电供给信息集S
supply
和充电行为信息集S
behavior
；
[0011]S2：根据居民小区电动汽车充电供需数据集，为有固定车位的共N
P＝1
车主 以1∶1比例配置私有慢充桩，所述慢充桩总数N
slow
＝N
P＝1
，整合得到慢充桩 总容量P
slow
，P
slow
＝N
P＝1
*P
′
slow
，其中P
′
slow
为选取的慢充桩单桩容量、即慢 充桩功率值；
[0012]S3：根据居民小区电动汽车充电供需数据集，为没有固定车位的共N
P＝0
车 主配置公共快充桩，设置所述快充桩充电服务模式标志M，基于充电模拟法获 得应配置快充桩数N
fast
，桩车比为N
fast
∶N
P＝0
，整合得到快充桩总容量P
fast
＝N
fast
*P
′
fast
，其中P
′
fast
为选取的快充桩单桩容量、即快充桩功率值；
[0013]S4：所述居民小区充电设备总容量为P
total
＝P
fast
+P
slow
，时刻t的充电 负荷裕度其中α为居民小区变压器考虑 n
‑
1检修情况后的重载系数、β为可变负荷的灵活性系数、V为居民小区变压器 n
‑
1容量电压、P
base
为时刻t基础负荷，进行居民小区变压器裕度安全校验 若满足进入步骤S6，否则进入步骤S5；
[0014]S5：所述居民小区慢充桩单位功率服务能力所述居民小区 快充桩单位功率服务能力所述居民小区快充桩对慢充桩的替代系 数
所述居民小区配置的慢充桩总数修正为所述居民小区配置的慢充桩总数修正为快充桩总数修正为快充桩总数修正为其中ceil()为上舍入函数，返回步 骤S4；
[0015]S6：根据居民小区电动汽车充电需求数据集，应用居民小区实际充电需求 数据对充电设施配置结果进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种居民小区多类型充电设施配置方法，其特征在于包括以下步骤：S1：构建居民小区电动汽车充电供需数据集，所述充电供需数据集包括充电需求信息集S
demand
，充电供给信息集S
supply
和充电行为信息集S
behavior
；S2：根据居民小区电动汽车充电供需数据集，为有固定车位的共N
P＝1
车主以1∶1比例配置私有慢充桩，所述慢充桩总数N
slow
＝N
P＝1
，整合得到慢充桩总容量P
slow
，P
slow
＝N
P＝1
*P
slow
，其中P
slow
为选取的慢充桩单桩容量、即慢充桩功率值；S3：根据居民小区电动汽车充电供需数据集，为没有固定车位的共N
P＝0
车主配置公共快充桩，设置所述快充桩充电服务模式标志M，基于充电模拟法获得应配置快充桩数N
fast
，桩车比为N
fast
：N
P＝0
，整合得到快充桩总容量P
fast
＝N
fast
*P
′
fast
，其中P
′
fast
为选取的快充桩单桩容量、即快充桩功率值；S4：所述居民小区充电设备总容量为P
total
＝P
fast
+P
slow
，时刻t的充电负荷裕度其中d为居民小区变压器考虑n
‑
1检修情况后的重载系数、β为可变负荷的灵活性系数、V为居民小区变压器n
‑
1容量电压、P
base
为时刻t基础负荷，进行居民小区变压器裕度安全校验若满足进入步骤S6，否则进入步骤S5；S5：所述居民小区慢充桩单位功率服务能力所述居民小区快充桩单位功率服务能力所述居民小区快充桩对慢充桩的替代系数听述居民小区配置的慢充桩总数修正为听述居民小区配置的慢充桩总数修正为快充桩总数修正为快充桩总数修正为其中ceil()为上舍入函数，返回步骤S4；S6：根据居民小区电动汽车充电需求数据集，应用居民小区实际充电需求数据对充电设施配置结果进行充电模拟，定义充电服务率其中n为充电模拟次数，D1为每次充电模拟中得到满足的充电需求数，D2为每次充电模拟中的总充电需求数，当充电服务率达到配置要求时，输出所述居民小区充电设施配置结果；否则，返回步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：方陈，史一炜，张开宇，时珊珊，李一璞，徐琴，王皓靖，梁泽琪，吴丹，冯冬涵，张宇，雷珽，陆佳文，周云，
申请(专利权)人：华东电力试验研究院有限公司上海交通大学，
类型：发明
国别省市：