基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电动汽车充电控制技术领域，提出了基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法及系统，步骤包括：对参与空闲日签约充电的电动汽车进行预调度，得到预调度负荷曲线；以预调度负荷曲线为基础负荷曲线，设定调度周期，根据调度周期得到多个不同的调度时刻，以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长，针对每个充电站构建包含充电站信息的充电站时间网格，进行基于网格法的变时长滚动的两阶段调度，两阶段调度包括充电站调度和电动汽车调度，得到各充电站的充放电功率和各辆电动汽车的充放电功率。解决了高渗透率下分布式光伏出力带来的负荷低谷问题，减小了负荷预测误差，提高了调度的准确性和直观性。提高了调度的准确性和直观性。提高了调度的准确性和直观性。

【技术实现步骤摘要】
基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电控制相关
，具体的说，是涉及基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。
[0003]随着电动汽车保有量的持续增加，大规模电动汽车的无序充电给电网带来了巨大的负担，严重影响了电网运行的安全性和稳定性，一方面，电动汽车用户的充电行为具有相似性，相同时段的集中充电加剧了电网负荷峰谷差；另一方面，负荷的不均衡使得各充电站存在设备利用率不均衡的问题，负荷集中区域的充电站较为热门，负载率高，出现了电动汽车用户排队充电的情况。而相对稍远地区的充电站负载率偏低，造成了资源浪费。另外，高渗透率的分布式光伏电源在午间时段大发，使配电网负荷曲线又形成了新的低谷，不利于配电网的安全经济运行。
[0004]V2G技术的发展使得电动汽车可以与电网进行功率的双向交换。作为小型的移动储能，电动汽车充放电行为更加灵活。通过合理的电动汽车充放电调度策略，一方面可以使电动汽车谷时充电，峰时放电，起到削峰填谷的作用，促进分布式光伏消纳；另一方面，可以通过对电动汽车充放电功率的控制，从需求侧引导电动汽车用户对充电站的选择，进而间接改善充电站利用率不均衡的问题。
[0005]专利技术人发现，现有电动汽车充放电调度策略存在充电站设备利用率不均衡问题，且考虑主体较为单一，不能够保证电网、充电站和电动汽车用户三个主体的多方利益。
专利技术内容
[0006]本专利技术为了解决上述问题，提出了基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法及系统，能够有效考虑电网、充电站和电动汽车用户三个主体间的行为联系和信息传递，在兼顾电动汽车用户充电需求和充电站利益的同时，能够实现削峰填谷，解决光伏消纳和各充电站设备利用率不均衡的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一个或多个实施例提供了基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法，包括如下步骤：对参与空闲日签约充电的电动汽车进行预调度，得到预调度负荷曲线；以预调度负荷曲线为基础负荷曲线，设定调度周期，根据调度周期得到多个不同的调度时刻，以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长，针对每个充电站构建包含充电站信息的充电站时间网格，进行基于网格法的变时长滚动的两阶段调度，两阶段调度包括充电站调度和电动汽车调度，得到各充电站的充放电功率和各辆电动汽车的充放电功率。
[0008]一个或多个实施例提供了基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度系统，包括：预调度模块：被配置为用于对参与空闲日签约充电的电动汽车进行预调度，得到预调度负荷曲线；变时长滚动两阶段调度模块：被配置为用于以预调度负荷曲线为基础负荷曲线，设定调度周期，根据调度周期得到多个不同的调度时刻，以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长，针对每个充电站构建包含充电站信息的充电站时间网格，进行基于网格法的变时长滚动的两阶段调度，两阶段调度包括充电站调度和电动汽车调度，得到各充电站的充放电功率和各辆电动汽车的充放电功率。
[0009]一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术中，采用空闲日签约预调度和基于网格法的变时长两阶段调度，以及通过需求侧引导的电动汽车用户自我调度，一方面空闲日签约预调度方法，解决了高渗透率下分布式光伏出力带来的负荷低谷问题，促进了分布式光伏消纳。另一方面在基于网格法的变时长两阶段调度中，利用“变时长滚动”，在每个调度周期的调度时长中都完全包括了各辆电动汽车的可调度时段，使电动汽车的充放电功率安排得更加合理，减小了负荷预测误差对调度的影响，充分考虑了电动汽车用户充电行为的不确定性，提高了调度的准确性和直观性；利用“两阶段调度”，根据不同主体的运行需求进行分层，考虑了多方利益，也减小了配电网负荷波动，改善了充电桩利用率不均衡带来的资源浪费现象。
[0011]本专利技术通过构建网格，结合充电站时间网格和空间网格，通过分时及分区电价和排队时间引导电动汽车用户自我调度，进一步改善了充电站设备利用率不均衡问题，也形成了电动汽车用户
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充电站
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调度中心三个主体间的信息和调度指令的闭环传递。
[0012]本专利技术的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
[0013]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限定。
[0014]图1是本专利技术实施例1的电动汽车调度方法的流程图；图2是本专利技术实施例1的基于网格法的变时长滚动的两阶段调度方法流程图；图3是本专利技术实施例1的充电站时间网格的结构示意图；图4是本专利技术实施例1的示例网格法调度前包含预约待充电电动汽车信息的充电站时间网格图；图5是本专利技术实施例1的更新不可调度电动汽车充电信息的充电站时间网格图；图6是本专利技术实施例1的方法得到求解结果后更新的充电站可调度电动汽车的充电站时间网格图；图7是本专利技术实施例1的充电站空间网格的结构示意图；图8是本专利技术实施例1的仿真实验中IEEE33节点配电网模型图；图9是本专利技术实施例1的仿真实验中考虑高渗透率分布式光伏出力的配电网日基础负荷曲线图；
图10是本专利技术实施例1的仿真实验中基础负荷、接入无序充电的电动汽车后的等效负荷和未考虑电动汽车预调度的等效负荷的对比曲线图；图11是本专利技术实施例1的仿真实验中基础负荷、接入无序充电的电动汽车后的等效负荷和采用本实施例的方法进行电动汽车有序充电后的等效负荷的对比曲线图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0016]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0017]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
[0018]实施例1在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1
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图11所示，基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法，该方法可以在调度中心实现，包括如下步骤：步骤S1对参与空闲日签约充电的电动汽车进行预调度，得到预调度负荷曲线；步骤S2以预调度负荷曲线为基础负荷曲线，设定调度周期，根据调度周本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法，其特征在于，包括如下步骤：对参与空闲日签约充电的电动汽车进行预调度，得到预调度负荷曲线；以预调度负荷曲线为基础负荷曲线，设定调度周期，根据调度周期得到多个不同的调度时刻，以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长，针对每个充电站构建包含充电站信息的充电站时间网格，进行基于网格法的变时长滚动的两阶段调度，两阶段调度包括充电站调度和电动汽车调度，得到各充电站的充放电功率和各辆电动汽车的充放电功率。2.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法，其特征在于，所述两阶段调度具体为：根据各充电站总充放电功率约束和各充电站总充放电量约束，以日等效负荷方差最小和充电站设备功率利用率偏差最小为目标函数，进行第一阶段调度，得到优化的各充电站的充放电功率；根据充电站收益最大化为目标函数，根据各充电站内电动汽车的总充放电功率约束、各辆电动汽车的充放电功率约束和各辆电动汽车的充放电量约束，进行第二阶段调度，得到优化的各辆电动汽车的充放电功率；或者，以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长，两阶段的调度时长的确定方法为：第一阶段以调度时刻起，到各充电站现有电动汽车最晚离站的车辆离站时刻，为对应各充电站在各调度周期的调度时长；第二阶段，针对每个车辆a，以调度时刻起到充电站内该车辆a的离站时刻，为车辆a在各调度周期的调度时长；或者，还包括构建电动汽车充电站空间网格，根据各充电站时间网格和充电站空间网格的信息，调整分时及分区电价，引导下一调度周期的电动汽车的调度。3.如权利要求2所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法，其特征在于：各充电站总充放电功率约束为：各周期充电站的充放电功率的绝对值不得超过可调度网格的高度之和；或者，各充电站总充放电量约束为：各调度周期内各充电站总充放电量满足对应调度周期所有可调度电动汽车的总充放电量需求；或者，各辆电动汽车的充放电功率约束为：各调度周期内各辆电动汽车的充放电功率的绝对值不得超过单位网格的高度；或者，各辆电动汽车的充放电量约束为：在该电动汽车可调度的各周期内，将该电动汽车的荷电状态保持在0到100%之间，且在最后一个调度周期结束时，电动汽车的荷电状态为100%；或者，各充电站内电动汽车的总充放电功率约束为：各周期各充电站内电动汽车的总充放电功率与第一阶段调度后的各周期各充电站的总充放电功率之差不超过设定范围。4.如权利要求2所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法，其特征在于：变时长滚动的两阶段调度通过构建模型实现，包括第一阶段调度模型和第二阶段调度模型；其中，第一阶段调度模型目标函数包括日等效负荷方差最小、各充电站设备功率利用率偏差最小；第一阶段调度模型的约束条件，包括：潮流约束，节点电压约束，以及各充电站总充放电功率约束和各充电站总充放电量约束；或者，第二阶段调度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，刘文哲，张凯，王春义，徐珂，荆树志，田运涛，李效乾，王洋，程金，宋思锦，刘威鹏，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：