CN103259314B - 适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法 - Google Patents

适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法 Download PDF

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Abstract

一种适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法属于大规模电动汽车充电控制技术领域,其特征在于,根据电动汽车用户的充电需求信息,通过车载电池管理系统获得的电池信息、电力系统负荷水平信息及分时或实时电价信息,以总负荷波动最小化或充电成本最小化为目标,满足客户充电需求为约束条件,快速计算并控制系统内各台充电机的启停,从而实现大规模电动汽车的有序充电控制,最大限度的降低电动汽车充电对电网运行的负面影响且降低充电成本。

Description

适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法
技术领域
本发明属于大规模电动汽车有序充电控制方法领域,具体涉及一种适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法。
背景技术
近几年,国内外电动汽车技术发展迅猛。由于电动汽车具有节能、低排放等特点,世界各国政府均出台相应的激励政策大力推动电动汽车技术的发展和市场普及。对于电动汽车用户而言,汽车充电的便利性是电动汽车使用的重要环节。然而,随着电动汽车的大量普及,若大规模电动汽车无序接入电网充电,将给电网带来大量的充电负荷,电网的安全可靠经济运行将面临威胁。国内外的广泛研究发现这些威胁主要包括配电网线路、变压器过载、电压、电能质量恶化、配电网负荷峰谷差加剧、电网运行不经济等。为此,我国已有城市针对电动汽车充电出台了相关分时电价机制以引导电动汽车参与有序充电,避开用电高峰充电,提高电网运行的安全性和经济性。另一方面,电动汽车充电服务商或电动汽车用户通过参与有序充电可以最大限度地降低其运营成本或充电成本。根据我国目前电动汽车充电设施规划,安装电动汽车充电机的停车场、电动汽车专用充电站以及在城市中心道路旁安装的充电机将成为电动汽车补充电能的重要场所。这类充电场所的充电机的启停控制可通过有线或无线通信的方式由集中的控制系统远程操控,从而实现电动汽车的有序充电。该种模式的物理结构如图1所示。有序充电控制中心一方面接收来自电网发送的充电负荷裕度及分时电价信息,另一方面通过通信模块接收来自用户在充电机上提交的充电需求信息和电动汽车电池信息,并根据这两部分的信息智能决策电动汽车的有序充电过程,在满足客户充电需求约束下,实现系统负荷波动最小化或充电成本最小化。
清华大学胡泽春等人之前提出了一种适用于电动汽车充电站的协调充电控制方法(专利申请号:201110023668.4),其提出的控制算法依赖于求解线性整数规划问题,该类问题一般需要由复杂的优化软件包求解,计算量大,对控制系统要求较高。在系统规模较大,控制车辆数量较多时,该类方法难以在较短的时间内给出最优的控制策略,不适用于大规模电动汽车有序充电控制。本发明则通过建立用户充电需求排序表提出了一种不依赖于求解复杂数学优化问题的启发式方法,计算过程简单、迅速、易于实现,特别适用于大规模电动汽车的有序充电情形。就调研目前国内已安装的电动汽车充电设施及其监控系统情况来看,并没有大规模电动汽车有序充电控制方法的运用。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此,本发明的目的在于提出一种适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法,其特征在于,是在充电机加装的客户端程序,以下简称为客户端,以及电动汽车有序充电控制系统的主控机中依次按以下步骤实现的:
步骤(1):初始化
步骤(1-1):所述有序充电控制系统的主控机初始化:
a)所述有序充电控制系统的主控机中预置以下参数:控制所述充电机数量N,每台所述充电机i的充电功率大小Pi和控制目标类型,其中,i=1,2,3,…,N,
b)输入当日充电负荷裕度信息和当日电价信息,当日充电负荷裕度信息Mj,其单位为kW,表示在第j个时间段电网允许所述有序充电控制系统用来进行电动汽车充电的最大负荷功率,j=1,2,3,…,96,采样间隔为15min,当日电价信息,包括:充电单位成本cj,其单位为元/kWh,j=1,2,3,…,96,采样间隔为15min;
步骤(1-2):客户端信息初始化:客户输入用户充电需求信息,包括:电动汽车的预期停靠时间ti以及离开时期望的电池充电水平其中i为客户电动汽车接入的所述充电机编号,电动汽车所接入所述充电机通过访问电池管理系统中的数据输入客户电动汽车的当前电池信息,包括:电池容量Bi,以及电池当前充电水平
步骤(2):当客户电动汽车接入所述充电机i时,获取客户的充电需求信息和电池信息,在汇总所有客户的充电需求和电池信息后,进行有序充电控制策略计算;
步骤(3):所述有序充电控制系统接收到管辖范围内所有所述充电机发送的客户信息后,按下述步骤计算每辆电动汽车的充电策略,
步骤(3-1):根据当前时间与所述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靠时间段数和从当前时刻起的所有车辆停靠时间的最大值tmax,得到充电协调控制的时间段数 表示小于x的最大整数,
步骤(3-2):根据所述所述所述Bi和第i个充电机的充电功率Pi,根据以下公式确定每辆电动汽车所需充电时间段数Ii
其中为不小于x的最小整数,Δt=15min,
步骤(3-3):构造电动汽车充电需求排序表AL×4,共L行4列,其中L表示目前所述有序充电控制系统管辖范围内停靠的电动汽车数量,第一列对应电动汽车停靠所述充电机的编号i,第二列表示该电动汽车所需充电时间段数Ii,第三列表示该电动汽车停靠时间段数Ji,第四列表示该电动汽车停靠时间段数与所需充电时间段数之差Ji-Ii与该所述充电机充电功率Pi之比,即(Ji-Ii)/Pi,电动汽车充电需求排序表AL×4的行以第四列的数值大小从小到大排序,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,
步骤(3-4):初步判断能否为新接入电动汽车提供充电服务,找到新接入电动汽车所在电动汽车充电需求表的对应行,若该新接入的电动汽车对应的Ji-Ii值小于0,则表示控制系统无法在该电动汽车停靠时间内满足其充电需求,将该车的充电时间段数设置为其停靠时间段数,
步骤(3-5):从充电负荷裕度和电价信息中,抽取从现在时刻算起,J个时间段内的充电负荷裕度Mj和J个时间段内的用电电价cj,j=1,2,3,…,J,
步骤(3-6):构造电动汽车所述充电机启停控制矩阵CN×J,Cij表示第i个所述充电机从当前时刻算起的第j个时间段内的控制决策,Cij=1,表示充电机开启,Cij=0,表示充电机关闭,
步骤(3-7):从充电需求排序表中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机编号为k,若有序充电控制系统中用户设置其控制目标为负荷波动最小,则在这J个时间段的前Jk个时间段内,选取充电负荷裕度最大的前Ik个时间段,安排该电动汽车进行充电,若充电负荷裕度最大的Ik个时间段内出现充电负荷裕度变为负值,则说明系统无法安排新接入电动汽车的充电,跳至步骤(3-9),若系统设置其控制目标为充电成本最小化,则在这J个时间段的前Jk个时间段,选取充电电价最低且对应时段充电负荷裕度大于该电动汽车充电功率Pi的前Ik个时间段,安排该电动汽车进行充电,若系统在前Jk个时间段不存在Ik时间段充电负荷裕度大于该电动汽车充电功率Pi,则也说明系统无法安排新接入电动汽车充电,跳至步骤(3-9),否则,安排好该电动汽车的有序充电计划后,选取电动汽车所述充电机启停控制矩阵CN×J的第k行,将安排该电动汽车充电的时间段对应的列元素的值置为1,
步骤(3-8):根据新安排电动汽车的充电计划,更新从现在时刻算起,第J个时间段内的充电负荷裕度Mj,在相应的时间段减去计划充电的充电功率Pi,回到步骤(3-7),逐步安排充电需求排序表中未安排充电计划的电动汽车,
步骤(3-9):将新接入电动汽车的对应充电时间段数Ii减1,回到步骤(3-3),重新生成电动汽车充电需求排序表并重新计算步骤(3-5)至(3-8),
步骤(3-10)安排完充电需求排序表中所有电动汽车充电计划后,此时系统能满足新进入电动汽车离开时期望的最大充电水平为:
SOC i D , max = I i ′ P i Δt B i + SOC i A
其中,I′i是调整后的充电时间段数,若此时则提示用户能够满足客户充电需求,否则,提示客户无法满足其充电需求,并提示用户系统能满足新进入电动汽车离开时期望的最大充电水平为用户根据需要自行选择是否接受充电服务;
步骤(4):根据步骤(3-7)和(3-8)迭代求出的充电机启停控制策略矩阵CN×J,控制站内电动汽车的充电机的启停,实现有序充电。
本发明的有益效果在于结构简单,所有的客户充电信息输入,电池信息输入都在安装充电机的客户端完成。计算机根据输入系统状态,以及用户设定的控制目标,制定控制范围内所有电动汽车的有序充电策略,实现系统负荷波动的最小化或充电成本的最小化。该系统采用的简易启发式有序充电控制算法,便于快速计算大规模电动汽车有序充电控制策略,尤其适用于大规模电动汽车有序充电控制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是电动汽车有序充电控制装置的物理架构图;
图2是本发明实施例的适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法的原理图;
图3是本发明实施例的适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法的程序流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种大规模电动汽车有序充电控制方法。如图2所示,是本发明实施例的适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法的原理图。根据用户输入的充电需求信息,电动汽车电池信息以及电力系统负荷水平和电价信息,实现大规模电动汽车协调充电控制,步骤如下:
步骤(1):在电动汽车有序充电控制系统初始化阶段,通过调用模块8,有序充电控制系统参数设置模块,输入控制系统基本信息,主要包括其管控的充电机数量N,每台充电机i,i=1,2,…,N的充电功率大小Pi以及控制目标类型,如充电成本最小化,负荷波动最小化。
步骤(2):在每日计算开始调用模块6,当日充电负荷裕度及当日电价信息输入模块。输入当日充电负荷裕度,包括全天96个时间段的数据,Mj,其中j=1,2,......96,每隔15分钟一个数据,其中,Mj,其单位为kWh,表示第j个时间点,控制系统可用来对电动汽车进行充电的可用功率。该类信息可以通过历史负荷数据,所连接配电变压器容量等信息确定。当日电价信息主要包括充电成本,用cj,其单位为元/kWh,j=1,2,…,96表示。
步骤(3):每当系统内有新的电动汽车接入充电机i(i=1,2,3,......,N)时,通过充电机客户端上的模块2,车辆电池信息输入单元,读取电动汽车车载电池管理系统(BMS)上的数据,获取电动汽车当前电池信息,主要包括电池容量Bi,电池当前充电水平即电动汽车电池当前容量与总容量的比值。
步骤(4):调用模块1,客户充电需求信息输入模块,输入客户信息,输入的需求信息主要包括汽车预期停靠时间ti以及离开时期望电池充电水平值。
步骤(5):通过模块3,充电机客户端程序,完成电动汽车电池信息输入与的客户充电需求信息的输入,并通过模块4,充电机通信数据上传模块将信息发送至模块5,有序充电控制系统通信数据接收模块,为下一步的有序充电控制做好准备。
步骤(6):信息初始化之后,调用模块7,有序充电策略计算模块,根据之前用户设定的控制目标,如充电成本最小化,负荷波动最小化,以满足客户充电需求为约束条件,计算电动汽车有序充电控制策略。具体的控制方法如下描述:
a)控制时间段个数的选取
根据当前时间与系统内所有车辆的离开时间,确定从当前时刻起每辆电动汽车的停靠时间ti和所有车辆最长停靠时间tmax,其中ti和tmax的单位均为min。
由于计算的有序充电控制策略每15分钟改变一次所有接入车辆的充电机启停状态,因此每辆电动汽车的停靠时间段个数选择为控制的时间段个数选择为对于停靠时间超过一天的车辆也安排其在一天的时间内完成充电,为小于x的最大整数,每15分钟为一个控制时间段。
b)计算每辆电动汽车所需充电时间段数
设电动汽车所需充电时间段数为Ii,其中i,为电动汽车停靠的充电机编号,则电动汽车所需充电时间段数依下式计算:
其中为不小于x的最小整数,Δt=15min。一般情况下,即便采用Level1最小充电功率充电,电动汽车的充电时间段数也不超过96。
c)生成电动汽车充电需求排序表
设电动汽车充电需求排序表AL×4,该表共L行,4列,其中L表示目前停靠电动汽车数量,第一列表示电动汽车停靠充电机的编号i,第二列表示该电动汽车所需充电时间段数Ii,第三列表示该电动汽车停靠时间段数Ji,第四列表示该电动汽车停靠时间段数与所需充电时间段数之差Ji-Ii与充电机充电功率Pi之比,即(Ji-Ii)/Pi,电动汽车充电需求排序表AL×4的行以第四列的数值大小从小到大排序,并规定该数值越小,对应行的电动汽车的充电优先级越高,若两辆电动汽车第四列的数值相同,则充电时间段数越多,对应电动汽车优先级越高,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,一个接入四辆电动汽车的充电需求排序表示例如表1所示,其中假设所有充电机充电功率为12kW。
表1电动汽车充电需求排序表
d)初步判断能否为新接入电动汽车提供充电服务
找到新接入电动汽车在电动汽车充电需求排序表的对应行,若该新接入的电动汽车对应的Ji-Ii小于0,则说明目前系统无法满足该新接入电动汽车的充电需求,将该车的充电时间段数设置为其停靠时间段数,为后续系统计算能满足该客户的最大离开时作好准备。
e)形成电动汽车充电控制矩阵
设电动汽车充电控制矩阵为CN×J。Cij表示第i个充电机从当前时刻算起的第j个时间段的控制决策,Cij=1表示充电机开启,否则表示充电机关闭。
f)从电动汽车充电需求排序表优先级最高的车辆开始安排充电计划
设正在安排充电的车辆停靠充电机编号为k,若有序充电控制系统用户设置其控制目标为负荷波动最小,则在这J个时间段的前Jk个时间段内,选取充电负荷裕度最大的前Ik个时间段,安排该电动汽车进行充电。若充电负荷裕度最大的Ik个时间段内出现充电负荷裕度为负值,则说明系统无法安排新接接入电动汽车的充电,跳至步骤(h),若系统设置其控制目标为充电成本最小化,则在这J个时间段的前Jk个时间段,选取充电电价最低且对应时段充电负荷裕度大于该电动汽车充电功率Pi的前Ik个时间段,安排该电动汽车进行充电。若系统在前Jk个时间段不存在Ik时间段充电负荷裕度大于该电动汽车充电功率Pi,则也说明系统无法安排新接入电动汽车充电,跳至步骤(h),否则,安排好该电动汽车的有序充电计划后,选取电动汽车充电机启停控制矩阵CN×J的第k行,将安排该电动汽车充电的时间段对应的列元素的值置为1。
g)更新系统负荷裕度
根据新安排电动汽车的充电计划,更新从现在时刻算起,第J个时间段内的充电负荷裕度Mj,在安排了电动汽车充电的相应的时间段减去计划充电的充电功率Pi,回到步骤(f)逐步安排充电需求排序表中未安排充电计划的电动汽车。
h)调整新接入电动汽车对应充电时间段数
将新接入电动汽车的对应充电时间段数Ii减1,回到步骤(c),重新生成电动汽车充电需求排序表并重新计算步骤(d)(e)(f)(g)。
i)安排完成所有列表中电动汽车充电计划
j)此时系统能满足新进入电动汽车离开时期望的最大充电水平为:
SOC i D , max = I i ′ P i Δt B i + SOC i A
其中,I′i为调整后的充电时间段数。若此时则提示用户能够满足客户充电需求。否则,提示客户无法满足其充电需求,并提示系统最大限度能满足新进入电动汽车离开时期望的最大充电水平为用户根据需要自行选择是否接受充电服务。
步骤(7):如果在本次15分钟时间段还有新的电动汽车接入,则回到步骤(3)计算该新进入电动汽车的充电计划。若对新进入电动汽车全部计算完毕,根据步骤(6)计算的充电机开断控制策略矩阵C,由模块9,有序充电控制系统通信指令下发模块向各个充电机发出控制信号,模块10,充电机通信指令接收模块在接收控制指令后,控制模块11,充电机充电启停模块,实现有序充电。如果在本次15分钟的时间间隔内没有新车进入系统,即按照计算好的控制策略15分钟改变充电机的状态,在有新车进入的情形下,在本次15钟时间段内,保持原有车辆的充电状态不变。在下一个时间段内,根据计算得到的控制策略,改变充电机的充电状态。
综上所述,适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法程序流程框图如图3所示。
本发明的有益效果在于结构简单,所有的客户充电信息输入,电池信息输入都在安装充电机的客户端完成。计算机根据输入系统状态,以及用户设定的控制目标,制定控制范围内所有电动汽车的有序充电策略,实现系统负荷波动的最小化或充电成本的最小化。该系统采用的简易有序充电控制算法,便于快速计算大规模电动汽车有序充电控制策略,尤其适用于大规模电动汽车有序充电控制。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种适用于大规模汽车有序充电的充电控制方法,其特征在于,是在充电机加装的客户端程序,以下简称为客户端,以及电动汽车有序充电控制系统的主控机中依次按以下步骤实现的:
步骤(1):初始化
步骤(1-1):所述有序充电控制系统的主控机初始化:
a)所述有序充电控制系统的主控机中预置以下参数:控制所述充电机数量N,每台所述充电机i的充电功率大小Pi和控制目标类型,其中,i=1,2,3,…,N,
b)输入当日充电负荷裕度信息和当日电价信息,当日充电负荷裕度信息Mj,其单位为kW,表示在第j个时间段电网允许所述有序充电控制系统用来进行电动汽车充电的最大负荷功率,j=1,2,3,…,96,采样间隔为15min,当日电价信息,包括:充电单位成本cj,其单位为元/kWh,j=1,2,3,…,96,采样间隔为15min;
步骤(1-2):客户端信息初始化:客户输入用户充电需求信息,包括:电动汽车的预期停靠时间ti以及离开时期望的电池充电水平其中i为客户电动汽车接入的所述充电机编号,电动汽车所接入所述充电机通过访问电池管理系统中的数据输入客户电动汽车的当前电池信息,包括:电池容量Bi,以及电池当前充电水平
步骤(2):当客户电动汽车接入所述充电机i时,获取客户的充电需求信息和电池信息,在汇总所有客户的充电需求和电池信息后,进行有序充电控制策略计算;
步骤(3):所述有序充电控制系统接收到管辖范围内所有所述充电机发送的客户信息后,按下述步骤计算每辆电动汽车的充电策略,
步骤(3-1):根据当前时间与所述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靠时间段数和从当前时刻起的所有车辆停靠时间的最大值tmax,得到充电协调控制的时间段数 表示小于x的最大整数,
步骤(3-2):根据所述所述所述Bi,和第i个充电机的充电功率Pi,根据以下公式确定每辆电动汽车所需充电时间段数Ii
其中为不小于x的最小整数,Δt=15min,
步骤(3-3):构造电动汽车充电需求排序表AL×4,共L行4列,其中L表示目前所述有序充电控制系统管辖范围内停靠的电动汽车数量,第一列对应电动汽车停靠所述充电机的编号i,第二列表示该电动汽车所需充电时间段数Ii,第三列表示该电动汽车停靠时间段数Ji,第四列表示该电动汽车停靠时间段数与所需充电时间段数之差Ji-Ii与该所述充电机充电功率Pi之比,即(Ji-Ii)/Pi,电动汽车充电需求排序表AL×4的行以第四列的数值大小从小到大排序,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,
步骤(3-4):初步判断能否为新接入电动汽车提供充电服务,找到新接入电动汽车所在电动汽车充电需求表的对应行,若该新接入的电动汽车对应的Ji-Ii值小于0,则表示控制系统无法在该电动汽车停靠时间内满足其充电需求,将该车的充电时间段数设置为其停靠时间段数,
步骤(3-5):从充电负荷裕度和电价信息中,抽取从现在时刻算起,J个时间段内的充电负荷裕度Mj和J个时间段内的用电电价cj,j=1,2,3,…,J,
步骤(3-6):构造电动汽车所述充电机启停控制矩阵CN×J,Cij表示第i个所述充电机从当前时刻算起的第j个时间段内的控制决策,Cij=1,表示充电机开启,Cij=0,表示充电机关闭,
步骤(3-7):从充电需求排序表中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机编号为k,若有序充电控制系统中用户设置其控制目标为负荷波动最小,则在这J个时间段的前Jk个时间段内,选取充电负荷裕度最大的前Ik个时间段,安排该电动汽车进行充电,若充电负荷裕度最大的Ik个时间段内出现充电负荷裕度变为负值,则说明系统无法安排新接入电动汽车的充电,跳至步骤(3-9),若系统设置其控制目标为充电成本最小化,则在这J个时间段的前Jk个时间段,选取充电电价最低且对应时段充电负荷裕度大于该电动汽车充电功率Pi的前Ik个时间段,安排该电动汽车进行充电,若系统在前Jk个时间段不存在Ik时间段充电负荷裕度大于该电动汽车充电功率Pi,则也说明系统无法安排新接入电动汽车充电,跳至步骤(3-9),否则,安排好该电动汽车的有序充电计划后,选取电动汽车所述充电机启停控制矩阵CN×J的第k行,将安排该电动汽车充电的时间段对应的列元素的值置为1,
步骤(3-8):根据新安排电动汽车的充电计划,更新从现在时刻算起,第J个时间段内的充电负荷裕度Mj,在相应的时间段减去计划充电的充电功率Pi,回到步骤(3-7),逐步安排充电需求排序表中未安排充电计划的电动汽车,
步骤(3-9):将新接入电动汽车的对应充电时间段数Ii减1,回到步骤(3-3),重新生成电动汽车充电需求排序表并重新计算步骤(3-5)至(3-8),
步骤(3-10)安排完充电需求排序表中所有电动汽车充电计划后,此时系统能满足新进入电动汽车离开时期望的最大充电水平为:
SOC i D , max = I i ′ P i Δt B i + SOC i A
其中,I′i是调整后的充电时间段数,若此时则提示用户能够满足客户充电需求,否则,提示客户无法满足其充电需求,并提示用户系统能满足新进入电动汽车离开时期望的最大充电水平为用户根据需要自行选择是否接受充电服务;
步骤(4):根据步骤(3-7)和(3-8)迭代求出的充电机启停控制策略矩阵CN×J,控制站内电动汽车的充电机的启停,实现有序充电。
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