适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法及装置。本发明专利技术通过将一日划分为多个时段，对于每一时段，考虑新能源的发电功率是否满足充电站的充电功率来计算充电站电池在该时段最优的充电速率，将充电站电池在该时段的实际充电速率调整为其在该时段最优的充电速率，使充电站电池以最优的充电速率进行电动汽车充电，达到新能源消纳率最大，从电网购电功率最小，对电力系统产生的影响最小，从而能够在新能源并网运行的场景下，对电动汽车充电站进行充电控制，保证电力系统的稳定运行。系统的稳定运行。系统的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统控制
，尤其涉及一种适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，风电、光伏等新能源大规模并网对电力系统造成多方面的影响。风电的随机性、间歇性等特性增大了电力系统的调峰、调频难度，增加了电力系统稳定运行的潜在风险。光伏发电功率随日照强度变化，光伏并网后会改变电力系统的负荷曲线特征和峰值负荷点，且现有的光伏不仅难以调整电力系统的频率和电压，还会减少电力系统的可调度发电容量，增大了电力系统控制与调度的运行难度。与此同时，电动汽车的保有量不断增加。而电动汽车的电量补充来源于公共电网，大量电动汽车充电带来的巨额充电负荷也对电力系统造成多方面的影响。电动汽车的电池容量较大，大量电动汽车接入电力系统充电将对电力系统产生极大的功率冲击。当电动汽车渗透率较高时，由于流经线路和变压器的电流增大，导致线路负载损耗增加，且电动汽车充电负荷是一种非线性负荷，其接入电力系统产生的谐波将引起线路或变压器附加损耗增加，影响电力系统中设备的正常运行。
[0003]针对这一现状，如何在新能源并网运行的场景下，对电动汽车充电站进行充电控制，保证电力系统的稳定运行，成为当前面临的巨大挑战。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法及装置，能够在新能源并网运行的场景下，对电动汽车充电站进行充电控制，保证电力系统的稳定运行。
[0005]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术一实施例提供一种适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，包括：
[0006]根据充电站的历史信息，预测充电站在当日各个时段的电动汽车到站数量和电动汽车荷电状态；
[0007]遍历每一时段，根据充电站在当日当前时段及当前时段的下一时段的电动汽车到站数量，计算充电站在当日当前时段的下一时段的电动汽车在站数量，得到充电站在当日各个时段的电动汽车在站数量；
[0008]遍历每一时段，基于预先定义的荷电状态分类策略，根据充电站在当日当前时段的电动汽车荷电状态和电动汽车在站数量，分别统计充电站在当日当前时段的每一类荷电状态的电动汽车在站数量，得到充电站在当日各个时段的各类荷电状态的电动汽车在站数量；
[0009]遍历每一时段，基于预先定义的充电站充电策略，根据充电站在当日当前时段的各类荷电状态的电动汽车在站数量、电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率和最大充电速率，计算充电站在当日当前时段的最小充电功率和最大充电功率，得到充电站在当
日各个时段的最小充电功率和最大充电功率；
[0010]遍历每一时段，根据新能源在当日当前时段的发电功率、充电站在当日当前时段的最小充电功率和最大充电功率，计算充电站电池在当日当前时段的充电速率，得到充电站电池在当日各个时段的充电速率，以根据充电站电池在当日各个时段的充电速率分时段调整充电站电池的实际充电速率。
[0011]进一步地，所述根据充电站的历史信息，预测充电站在当日各个时段的电动汽车到站数量和电动汽车荷电状态，具体为：
[0012]选择若干个历史日，调取充电站在每一历史日各个时段的电动汽车到站数量，遍历每一时段，取充电站在所有历史日当前时段的电动汽车到站数量的平均值，作为充电站在当日当前时段的电动汽车到站数量，得到充电站在当日各个时段的电动汽车到站数量；
[0013]遍历每一时段，令在当日当前时段到站的所有电动汽车的荷电状态服从均匀分布，确定在当日当前时段到站的每一电动汽车的荷电状态，得到充电站在当日各个时段的电动汽车荷电状态。
[0014]进一步地，所述充电站在当日当前时段的下一时段的电动汽车在站数量为：
[0015][0016]其中，N1(i)为充电站在当日第i时段的电动汽车到站数量，为充电站在当日第i时段的电动汽车出站数量，N1(i+1)为充电站在当日第i+1时段的电动汽车到站数量。
[0017]进一步地，所述预先定义的荷电状态分类策略，具体为：
[0018]对于在当日当前时段在站的每一电动汽车，将荷电状态值落在第一状态区间的电动汽车分类为高电量状态的电动汽车，将荷电状态值落在第二状态区间的电动汽车分类为中电量状态的电动汽车，将荷电状态值落在第三状态区间的电动汽车分类为低电量状态的电动汽车；
[0019]其中，所述第一状态区间的最小端点值大于等于所述第二状态区间的最大端点值，所述第二状态区间的最小端点值大于等于所述第三状态区间的最大端点值。
[0020]进一步地，所述基于预先定义的荷电状态分类策略，根据充电站在当日当前时段的电动汽车荷电状态和电动汽车在站数量，分别统计充电站在当日当前时段的每一类荷电状态的电动汽车在站数量，具体为：
[0021]基于预先定义的荷电状态分类策略，根据充电站在当日当前时段的电动汽车荷电状态和电动汽车在站数量，分别统计充电站在当日当前时段的高电量状态的电动汽车在站数量、中电量状态的电动汽车在站数量和低电量状态的电动汽车在站数量。
[0022]进一步地，所述基于预先定义的充电站充电策略，根据充电站在当日当前时段的各类荷电状态的电动汽车在站数量、电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率和最大充电速率，计算充电站在当日当前时段的最小充电功率和最大充电功率，具体为：
[0023]令在当日当前时段在站的所有电动汽车均以电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率充电，根据充电站在当日当前时段的电动汽车在站数量和电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率，计算充电站在当日当前时段的最小充电功率；
[0024]令在当日当前时段在站的所有高电量状态的电动汽车均以电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率充电，令在当日当前时段在站的所有中电量状态的电动汽车及所
有低电量状态的电动汽车均以电动汽车电池在当日当前时段的最大充电速率充电，根据充电站在当日当前时段的高电量状态的电动汽车在站数量、中电量状态的电动汽车在站数量、低电量状态的电动汽车在站数量，和电动汽车电池在当日当前时段的最大充电速率、最小充电速率，计算充电站在当日当前时段的最大充电功率。
[0025]进一步地，所述充电站在当日当前时段的最小充电功率为：
[0026][0027]其中，N2(i)为充电站在当日第i时段的电动汽车在站数量，为电动汽车电池在当日第i时段的最小充电速率，S
b
为电动汽车电池的额定容量；
[0028]所述充电站在当日当前时段的最大充电功率为：
[0029][0030]其中，N
g
(i)、N
z
(i)、N
d
(i)分别为充电站在当日第i时段的高电量状态的电动汽车在站数量、中电量状态的电动汽车在站数量、低电量状态的电动汽车在站数量，为电动汽车电池在当日第i时段的最大充电速率。
[0031]进一步地，所述根据新能源在当日本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，包括：根据充电站的历史信息，预测充电站在当日各个时段的电动汽车到站数量和电动汽车荷电状态；遍历每一时段，根据充电站在当日当前时段及当前时段的下一时段的电动汽车到站数量，计算充电站在当日当前时段的下一时段的电动汽车在站数量，得到充电站在当日各个时段的电动汽车在站数量；遍历每一时段，基于预先定义的荷电状态分类策略，根据充电站在当日当前时段的电动汽车荷电状态和电动汽车在站数量，分别统计充电站在当日当前时段的每一类荷电状态的电动汽车在站数量，得到充电站在当日各个时段的各类荷电状态的电动汽车在站数量；遍历每一时段，基于预先定义的充电站充电策略，根据充电站在当日当前时段的各类荷电状态的电动汽车在站数量、电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率和最大充电速率，计算充电站在当日当前时段的最小充电功率和最大充电功率，得到充电站在当日各个时段的最小充电功率和最大充电功率；遍历每一时段，根据新能源在当日当前时段的发电功率、充电站在当日当前时段的最小充电功率和最大充电功率，计算充电站电池在当日当前时段的充电速率，得到充电站电池在当日各个时段的充电速率，以根据充电站电池在当日各个时段的充电速率分时段调整充电站电池的实际充电速率。2.如权利要求1所述的适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，所述根据充电站的历史信息，预测充电站在当日各个时段的电动汽车到站数量和电动汽车荷电状态，具体为：选择若干个历史日，调取充电站在每一历史日各个时段的电动汽车到站数量，遍历每一时段，取充电站在所有历史日当前时段的电动汽车到站数量的平均值，作为充电站在当日当前时段的电动汽车到站数量，得到充电站在当日各个时段的电动汽车到站数量；遍历每一时段，令在当日当前时段到站的所有电动汽车的荷电状态服从均匀分布，确定在当日当前时段到站的每一电动汽车的荷电状态，得到充电站在当日各个时段的电动汽车荷电状态。3.如权利要求1所述的适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，所述充电站在当日当前时段的下一时段的电动汽车在站数量为：其中，N1(i)为充电站在当日第i时段的电动汽车到站数量，为充电站在当日第i时段的电动汽车出站数量，N1(i+1)为充电站在当日第i+1时段的电动汽车到站数量。4.如权利要求1所述的适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，所述预先定义的荷电状态分类策略，具体为：对于在当日当前时段在站的每一电动汽车，将荷电状态值落在第一状态区间的电动汽车分类为高电量状态的电动汽车，将荷电状态值落在第二状态区间的电动汽车分类为中电量状态的电动汽车，将荷电状态值落在第三状态区间的电动汽车分类为低电量状态的电动汽车；其中，所述第一状态区间的最小端点值大于等于所述第二状态区间的最大端点值，所
述第二状态区间的最小端点值大于等于所述第三状态区间的最大端点值。5.如权利要求4所述的适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，所述基于预先定义的荷电状态分类策略，根据充电站在当日当前时段的电动汽车荷电状态和电动汽车在站数量，分别统计充电站在当日当前时段的每一类荷电状态的电动汽车在站数量，具体为：基于预先定义的荷电状态分类策略，根据充电站在当日当前时段的电动汽车荷电状态和电动汽车在站数量，分别统计充电站在当日当前时段的高电量状态的电动汽车在站数量、中电量状态的电动汽车在站数量和低电量状态的电动汽车在站数量。6.如权利要求5所述的适合新能源并网的电动汽车充电站的充电控制方法，其特征在于，所述基于预先定义的充电站充电策略，根据充电站在当日当前时段的各类荷电状态的电动汽车在站数量、电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率和最大充电速率，计算充电站在当日当前时段的最小充电功率和最大充电功率，具体为：令在当日当前时段在站的所有电动汽车均以电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率充电，根据充电站在当日当前时段的电动汽车在站数量和电动汽车电池在当日当前时段的最小充电速率，计算充电站在当日当前时段的最小充电功率；令在当日当前时段在站的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡新雷，董锴，孟子杰，喻振帆，祝锦舟，刘佳乐，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：