一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统技术方案

一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统，包括：基于获取的充电站所在馈线各节点电压幅值，生成管控指令；基于获取的电动汽车充电电池的充放电参数和运行状态结合所述管控指令，确定柔性充放电控制策略；基于所述柔性充放电控制策略对站内电动汽车充电电池进行柔性充放电控制；本发明专利技术通过对站内充电电池的柔性充放电控制，保障了电网安全稳定的运行。保障了电网安全稳定的运行。保障了电网安全稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网运行
，具体涉及一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统。

技术介绍

[0002]电力市场环境下，电动汽车(electric vehicles，EV)充放电参与需求响应项目可以为系统提供削峰填谷、调频和旋转备用等辅助服务，用以提高系统的安全性、可靠性，改善电能质量，降低系统运行成本，平抑可再生能源的间歇性等，作为智能电网供需侧协调的重要手段。因此，如何利用大规模电动汽车的灵活充放电技术，保障电网安全稳定运行。
[0003]目前，已有电网的负载率日益升高，随之而来的电压越限和电压暂降问题也日益频繁，在该背景下，作为大功率柔性负荷的电动汽车充电站可以在一定程度上灵活调控站内充电电池功率，为电网短时电压问题提供有效功率支撑。电网、充电站和充电电池之间需要进行控制指令、电网数据、电池数据、柔性充放电控制策略的有序计算和交互，才能够保证充电站在不同电压问题下，进行不同程度的柔性充放电控制。在实现电动汽车对电网有力支撑的同时，避免充电站对充电电池的过度调控。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中如何利用大规模电动汽车的灵活充放电技术，保障电网安全稳定运行问题，本专利技术提出了一种电动汽车柔性充放电控制方法，包括：
[0005]基于获取的充电站所在馈线各节点电压幅值，生成管控指令；
[0006]基于获取的电动汽车充电电池的充放电参数和运行状态结合所述管控指令，确定柔性充放电控制策略；
[0007]基于所述柔性充放电控制策略对站内电动汽车充电电池进行柔性充放电控制。
[0008]优选的，所述基于获取的充电站所在馈线各节点电压幅值，生成管控指令，包括：
[0009]当充电站所在馈线各节点运行电压均大于充电站所在馈线额定电压的下限值且小于或等于充电站所在馈线额定电压的上限值时，生成正常充电的管控指令；
[0010]当充电站所在馈线各节点中至少一个节点电压幅值大于压缩充电和平稳放电的边界阈值且小于或等于充电站所在馈线额定电压的下限值时，生成压缩充电的管控指令；
[0011]当充电站所在馈线各节点中至少一个节点电压幅值大于平稳放电和紧急放电的边界阈值且小于或等于压缩充电和平稳放电的边界阈值时，生成平稳放电的管控指令；
[0012]当充电站所在馈线各节点中至少一个节点电压幅值小于或等于平稳放电和紧急放电的边界阈值时，生成紧急放电的管控指令。
[0013]优选的，所述基于获取的电动汽车充电电池的充放电参数和运行状态结合所述管控指令，确定柔性充放电控制策略，包括：
[0014]当生成所述正常充电的管控指令时，维持各电动汽车电池管理系统自行的充电行为作为正常充电的柔性充放电控制策略；
[0015]当生成所述压缩充电的管控指令时，通过计算得到的馈线低电压综合指标及获取的电池充电的标准充电电流、最小持续充电电流、最小持续充电持续时间和充电电池所处状态，确定压缩充电的柔性充放电控制策略；
[0016]当生成所述平稳放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流和充电电池所处状态，确定平稳放电的柔性充放电控制策略；
[0017]当生成所述紧急放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流、最大持续放电电流、最大持续放电电流的持续时间、最大长脉冲放电电流、最大长脉冲放电电流的持续时间、最大短脉冲放电电流、最大短脉冲放电电流的持续时间、放电截止电压、电池最高工作温度和充电电池所处状态，确定紧急放电的柔性充放电控制策略。
[0018]优选的，所述馈线低电压综合指标按下式计算：
[0019][0020]式中，l
deviation
为馈线低电压综合指标，l为馈线实际低电压指标，l
max
为馈线低电压指标最大值。
[0021]优选的，所述当生成所述压缩充电的管控指令时，通过计算得到的馈线低电压综合指标及获取的电池充电的标准充电电流、最小持续充电电流、最小持续充电持续时间和充电电池所处状态，确定压缩充电的柔性充放电控制策略，包括：
[0022]通过所述馈线低电压综合指标、电池充电的标准充电电流和最小持续充电电流计算得到柔性充电电流；
[0023]当充电电池处于涓流充电状态时，维持所述涓流充电状态继续充电；
[0024]当充电电池处于恒流充电状态或正在进入恒流充电状态时，以所述柔性充电电流的恒定电流持续充电直到充电时间达到所述最小持续充电持续时间后以所述电池充电的标准充电电流的恒定电流继续持续充电；
[0025]当充电电池处于恒压充电状态时，维持所述恒压充电状态继续充电。
[0026]优选的，所述柔性充电电流按下式计算：
[0027]I
charge
＝I
N
‑
I
deviation
(I
N
‑
I
min
)
[0028]式中，I
charge
为柔性充电电流，I
N
为电池充电的标准充电电流，I
deviation
为馈线低电压综合指标，I
min
为最小持续充电电流。
[0029]优选的，所述当生成所述平稳放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流和充电电池所处状态，确定平稳放电的柔性充放电控制策略，包括：
[0030]当充电电池处于涓流充电状态时，停止充电；
[0031]当充电电池处于恒流充电或恒压充电充电状态时，以电池充电的标准放电电流的恒定电流放电直到第j个充电电池的荷电状态小于第j个充电电池的荷电状态下限时，或第j个充电电池电压小于第j个充电电池放电截止电压时，或第j个充电电池运行温度大于第j个充电电池最高工作温度时停止放电；其中，j为充电电池编号。
[0032]优选的，所述当生成所述紧急放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流、最大持续放电电流、最大持续放电电流的持续时间、最大长脉冲放电电流、最大长脉冲放电电流的持续时间、最大短脉冲放电电流、最大短脉冲放电电流的持续时间、放电截止电压、电池最高工作温度和充电电池所处状态，确定紧急放电的柔性充放电控制策略，包
括：
[0033]当充电电池处于涓流充电状态时，停止充电；
[0034]当充电电池处于恒流充电或恒压充电状态时，以所述最大短脉冲放电电流持续放电，直到放电时间达到所述最大短脉冲放电电流的持续时间后以所述最大长脉冲放电电流持续放电，直到放电时间达到所述最大长脉冲放电电流的持续时间后以所述最大持续放电电流持续放电，直到放电时间达到所述最大持续放电电流的持续时间后以所述标准放电电流持续放电，直到第j个充电电池的荷电状态小于第j个充电电池的荷电状态下限时或第j个充电电池电压小于第j个充电电池放电截止电压时或第j个充电电池运行温度大于第j个充电电池最高工作温度时停止放电；其中j为充电电池编号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车柔性充放电控制方法，其特征在于，包括：基于获取的充电站所在馈线各节点电压幅值，生成管控指令；基于获取的电动汽车充电电池的充放电参数和运行状态结合所述管控指令，确定柔性充放电控制策略；基于所述柔性充放电控制策略对站内电动汽车充电电池进行柔性充放电控制。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于获取的充电站所在馈线各节点电压幅值，生成管控指令，包括：当充电站所在馈线各节点运行电压均大于充电站所在馈线额定电压的下限值且小于或等于充电站所在馈线额定电压的上限值时，生成正常充电的管控指令；当充电站所在馈线各节点中至少一个节点电压幅值大于压缩充电和平稳放电的边界阈值且小于或等于充电站所在馈线额定电压的下限值时，生成压缩充电的管控指令；当充电站所在馈线各节点中至少一个节点电压幅值大于平稳放电和紧急放电的边界阈值且小于或等于压缩充电和平稳放电的边界阈值时，生成平稳放电的管控指令；当充电站所在馈线各节点中至少一个节点电压幅值小于或等于平稳放电和紧急放电的边界阈值时，生成紧急放电的管控指令。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于获取的电动汽车充电电池的充放电参数和运行状态结合所述管控指令，确定柔性充放电控制策略，包括：当生成所述正常充电的管控指令时，维持各电动汽车电池管理系统自行的充电行为作为正常充电的柔性充放电控制策略；当生成所述压缩充电的管控指令时，通过计算得到的馈线低电压综合指标及获取的电池充电的标准充电电流、最小持续充电电流、最小持续充电持续时间和充电电池所处状态，确定压缩充电的柔性充放电控制策略；当生成所述平稳放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流和充电电池所处状态，确定平稳放电的柔性充放电控制策略；当生成所述紧急放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流、最大持续放电电流、最大持续放电电流的持续时间、最大长脉冲放电电流、最大长脉冲放电电流的持续时间、最大短脉冲放电电流、最大短脉冲放电电流的持续时间、放电截止电压、电池最高工作温度和充电电池所处状态，确定紧急放电的柔性充放电控制策略。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述馈线低电压综合指标按下式计算：式中，l
deviation
为馈线低电压综合指标，l为馈线实际低电压指标，l
max
为馈线低电压指标最大值。5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述当生成所述压缩充电的管控指令时，通过计算得到的馈线低电压综合指标及获取的电池充电的标准充电电流、最小持续充电电流、最小持续充电持续时间和充电电池所处状态，确定压缩充电的柔性充放电控制策略，包括：通过所述馈线低电压综合指标、电池充电的标准充电电流和最小持续充电电流计算得到柔性充电电流；
当充电电池处于涓流充电状态时，维持所述涓流充电状态继续充电；当充电电池处于恒流充电状态或正在进入恒流充电状态时，以所述柔性充电电流的恒定电流持续充电直到充电时间达到所述最小持续充电持续时间后以所述电池充电的标准充电电流的恒定电流继续持续充电；当充电电池处于恒压充电状态时，维持所述恒压充电状态继续充电。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述柔性充电电流按下式计算：I
charge
＝I
N
‑
I
deviation
(I
N
‑
I
min
)式中，I
charge
为柔性充电电流，I
N
为电池充电的标准充电电流，I
deviation
为馈线低电压综合指标，I
min
为最小持续充电电流。7.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述当生成所述平稳放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流和充电电池所处状态，确定平稳放电的柔性充放电控制策略，包括：当充电电池处于涓流充电状态时，停止充电；当充电电池处于恒流充电或恒压充电充电状态时，以电池充电的标准放电电流的恒定电流放电直到第j个充电电池的荷电状态小于第j个充电电池的荷电状态下限时，或第j个充电电池电压小于第j个充电电池放电截止电压时，或第j个充电电池运行温度大于第j个充电电池最高工作温度时停止放电；其中，j为充电电池编号。8.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述当生成所述紧急放电的管控指令时，通过获取的电池充电的标准放电电流、最大持续放电电流、最大持续放电电流的持续时间、最大长脉冲放电电流、最大长脉冲放电电流的持续时间、最大短脉冲放电电流、最大短脉冲放电电流的持续时间、放电截止电压、电池最高工作温度和充电电池所处状态，确定紧急放电的柔性充放电控制策略，包括：当充电电池处于涓流充电状态时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武光华，李宏胜，张欣，王兰涛，王国华，汪洋，高菲，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：