【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及充电桩网运行控制，具体为基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法及系统。
技术介绍
1、随着国家对电动汽车产业发展的支持，越来越多的电动汽车上路，从而有越来越多的充电需求。但现有有关充电桩的专利大多在充电接口设计、充电速率、充电模式设计、充电负荷调控等方面，关注充电桩服务内容较少。现有的对充电桩的功率控制算法为，在接收到电动车用户输入的目标充电桩后，先确定目标充电桩的对应的变压器，然后，调取的该变压器的实时负荷超过预设重载值，则向用户发送所述目标充电桩不可用的消息。这样，便可以引导电动汽车充电负荷，不在用电高峰时段到容量紧张配变供电的充电桩来充电，进而可以避免造成配电网容量不够的问题。
2、充电功率负荷算法一般为，负荷监控设备采集预定区域电力网络的预定电气量；所述负荷监控设备将所述预定电气量与预定用电负荷等级阈值进行比较，根据所述比较结果确定电力网络的用电负荷的等级；所述负荷监控设备按照预定规则将所述电力网络的用电负荷的等级发送给充电桩充电模式控制设备；所述充电桩充电模式控制设备根据接收到的所述电力网络的用电负荷的等级，选择相对应的充电模式。但是现有的基于充电桩的充电效率控制方法，要求的运行通讯量大，控制复杂；而且配网调度投资大，存在移动通信费用负担重的问题；严重依赖充电桩与调度之间的通讯调峰。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：基于分层分区的桩网互动运行控制技术。上层建立地区级充电汽
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，包括：
4、收集充电汽车用户负荷数据；
5、建立站级和地区级电动汽车充电运行控制系统；
6、结合运行系统制定站级桩网互动运行控制算法，进行负荷预测，根据负荷数据进行优化；
7、在分层分区的架构上基于互动运行控制策略算法进行充电站控系统运行控制。
8、作为本专利技术所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法的一种优选方案，其中：所述分层分区包括，上层建立地区级充电汽车监控系统，对地区内的电动汽车充电需求进行整体负荷预测，并对各充电站间的充电行为进行协调优化；站级充电汽车监控系统向下控制站内充电机，完成地区级监控系统的控制目标。
9、作为本专利技术所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法的一种优选方案，其中：所述地区级电动汽车充电运行控制系统包括，地区级电动汽车运营系统以一条馈线、一座变电站为单位，对下面接入的充电站进行协调管理。
10、作为本专利技术所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法的一种优选方案，其中：所述站级桩网互动运行控制策略包括，各充电站根据负荷指导曲线制定站内电动汽车有序充电控制策略；站级有序充电控制系统在接收未来ti个时间段的充电负荷指导曲线，表示为piref(t)；计算得到站内电动汽车有序充电控制参数。
11、设控制充电站个数为n；当日充电负荷裕度为λ(t)，表示在第t个时间段电网允许地区级电动汽车运营系统用来对管辖范围内电动汽车充电站内电动汽车进行充电的最大负荷功率；每辆电动汽车所需充电时间段数iij表示为：
12、
13、其中，ni表示第i个充电站的充电桩数量，pij表示第j个充电桩的充电功率，λi(t)表示当日充电站的充电负荷裕度，tij表示电动汽车用户设定其电动汽车的预期停留时间，表示离开时期望的电池荷电状态，bij表示电池容量，表示电池当前的荷电状态。
14、作为本专利技术所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法的一种优选方案，其中：需求排序算法包括，
15、构造站内电动汽车充电需求排序表al×4，共l行4列，其中，l表示目前该充电站控制系统管辖范围内停靠的电动汽车数量，四列分别表示：电动汽车停靠充电桩的编号，表示为j；该电动汽车所需充电时间段数，表示为iij；该电动汽车停靠时间段数，表示为jij；该电动汽车停靠时间段数与所需充电时间段数之差与该充电桩充电功率之比，表示为：
16、(jij-iij)/pij，
17、系统计算有序充电策略时安排优先级高的电动汽车先进行充电。
18、构造电动汽车充电桩启停控制矩阵表示第i个充电站第j个充电桩从当前时刻算起的第t个时间段内的控制决策，表示充电桩开启，表示充电桩关闭，同时选取该充电站从当前时刻算起，未来ti个时间段的充电负荷裕度αi(t)；
19、从充电需求排序表中从充电优先级最高的车辆开始安排充电，设正在安排充电的车辆停靠充电桩编号为k，则在这ti个时间段的前tik个时间段内，选取负荷指导曲线piref(t)最大的前iik个时间段，安排该电动汽车进行充电，求出的充电机启停控制策略矩阵控制各充电桩启停，实现有序充电。
20、作为本专利技术所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法的一种优选方案，其中：充电负荷指导曲线包括，获取站级电动汽车集合充电需求边界曲线，根据当前时间控制系统管辖范围内所有车辆的各自离开时间设定值，确定从当前时刻起每辆电动汽车的停留时间段数δt为调度时间间隔：
21、
22、和从当前时刻起的充电站i所有车辆停留时间的最大值得到充电站i充电协调控制的时间段数，设定计算有序充电策略的时间长度最长为一天，表示小于x的最大整数：
23、
24、计算站内接入充电机j的电动汽车在未来ti个时间段的累计充电电量上下界，定义表示该电动汽车第t个时间段的累计充电电量下界，表示该电动汽车第t个时间段的累计充电电量上界；获取站内接入充电机j的电动汽车在未来ti个时间段的充电功率上下界，定义为该电动汽车从现在时刻算起，第t个时间段的充电功率下界；定义为该电动汽车从现在时刻算起第t个时间段的充电功率上界。
25、充电站i集合充电需求边界曲线，包括站内累积充电电量上界站内累积充电电量下界和充电功率上界pimax(t)，充电功率下界pimin(t)，表示为：
26、
27、
28、
29、
30、其中，αi(t)表示充电站i的充电负荷裕度，在计算得到站内集合充电需求边界曲线后，上报充电站间电动汽车有序充电控制中心汇总，以计算各充电站充电负荷指导曲线。
31、作为本专利技术所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法的一种优选方案，其中：充电站充电负荷指导算法包括，地区级控制系统根据当前时间与各充电站的充电协调控制的时间段数ti确定充电站间充电协调控制的时间段数t＝max ti i＝1,2,...,n；构造各充电站充电负荷指导曲线决策变量piref(t)，表示第i个充电站从当前时刻起第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：所述分层分区包括，上层建立地区级充电汽车监控系统，对地区内的电动汽车充电需求进行整体负荷预测，并对各充电站间的充电行为进行协调优化；站级充电汽车监控系统向下控制站内充电机，完成地区级监控系统的控制目标。
3.如权利要求2所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：所述地区级电动汽车充电运行控制系统包括，地区级电动汽车运营系统以一条馈线、一座变电站为单位，对下面接入的充电站进行协调管理。
4.如权利要求3所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：所述站级桩网互动运行控制策略包括，各充电站根据负荷指导曲线制定站内电动汽车有序充电控制策略；站级有序充电控制系统在接收未来Ti个时间段的充电负荷指导曲线，表示为Piref(t)；获得站内电动汽车有序充电控制参数；
5.如权利要求4所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：需求排序算法包括，
6.如权利
7.如权利要求6所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：充电站充电负荷指导算法包括，地区级控制系统根据当前时间与各充电站的充电协调控制的时间段数Ti确定充电站间充电协调控制的时间段数T＝max Tii＝1,2,...,N；构造各充电站充电负荷指导曲线决策变量Piref(t)，表示第i个充电站从当前时刻起第t个时间段的指导充电功率；地区级控制目标可考虑为充电峰谷差最小，确定控制目标函数：
8.一种采用如权利要求1-7任一所述方法的基于分层分区的充电桩网互动运行控制系统，其特征在于：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：所述分层分区包括，上层建立地区级充电汽车监控系统，对地区内的电动汽车充电需求进行整体负荷预测，并对各充电站间的充电行为进行协调优化；站级充电汽车监控系统向下控制站内充电机，完成地区级监控系统的控制目标。
3.如权利要求2所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：所述地区级电动汽车充电运行控制系统包括，地区级电动汽车运营系统以一条馈线、一座变电站为单位，对下面接入的充电站进行协调管理。
4.如权利要求3所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：所述站级桩网互动运行控制策略包括，各充电站根据负荷指导曲线制定站内电动汽车有序充电控制策略；站级有序充电控制系统在接收未来ti个时间段的充电负荷指导曲线，表示为piref(t)；获得站内电动汽车有序充电控制参数；
5.如权利要求4所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其特征在于：需求排序算法包括，
6.如权利要求5所述的基于分层分区的充电桩网互动运行控制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈姝敏，李俊达，司大军，游广增，李玲芳，杨燚虎，陈文良，叶升言，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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