CN106169751A - 充换电站与电网协调运行方法和装置 - Google Patents

充换电站与电网协调运行方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种充换电站与电网协调运行方法和装置。其中，该方法包括：充换电站的协调系统监控充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计充换电站的实时负荷；协调系统接收智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线；协调系统根据充换电裕度曲线，协调充换电站内每台充换电机的充电功率。通过本发明，解决了充换电站的大量部署导致的电网稳定性低的问题，提高了电网运行的可靠性。

Description

充换电站与电网协调运行方法和装置
技术领域
本发明涉及充换电站负荷控制领域，具体而言，涉及一种充换电站与电网协调运行方法和装置。
背景技术
随着新能源电动汽车的普及，各个城市都配备了为电动汽车提供充电、换电服务的集中式充换电站或者分布式充电桩。这些充换电站和充电桩的设立，不可避免地会对城市的能源消耗结构造成影响。例如，电网负荷会相应增大，而其他天然气或者汽油的消耗相应减少。
充换电站和充电桩加入电网后，势必会对原有的电网负荷产生影响。尤其是在没有人工干预的情况下，充换电站和充电桩的充电高峰刚好也是电网的负荷高峰，因此，充换电站和充电桩的大量部署对电网的安全稳定运行带来了隐患。
发明内容
本发明提供了一种充换电站与电网协调运行方法和装置，以至少解决相关技术中充换电站的大量部署导致的电网稳定性低的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种充换电站与电网协调运行方法，包括：充换电站的协调系统监控所述充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计所述充换电站的实时负荷；所述协调系统接收智能配电网系统下发的所述充换电站的充换电裕度曲线；所述协调系统根据所述充换电裕度曲线，协调所述充换电站内每台充换电机的充电功率。
可选地，所述协调系统根据所述充换电裕度曲线，协调所述充换电站内每台充换电机的充电功率包括：所述协调系统在统计到所述充换电站的实时负荷大于所述充换电裕度曲线的情况下，降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率；所述协调系统在统计到所述充换电站的实时负荷小于所述充换电裕度曲线的情况下，提升所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率。
可选地，所述协调系统按照以下优先次序降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率：优先降低所述充换电站内的全部或者部分换电机的充电功率；其次降低所述充换电站的全部或者部分充电机的充电功率。
可选地，在所述协调系统接收智能配电网系统下发的所述充换电站的充换电裕度曲线之后，所述方法还包括：在保持所述充换电站的实时负荷不大于所述充换电裕度曲线的情况下，所述协调系统结合一个充电周期内的最大充换电需求和电价峰平谷时段，控制所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率，以在保证所述最大充换电需求的情况下实现电价峰时少充、电价谷时多充。
可选地，在充换电站的协调系统监控所述充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计所述充换电站的实时负荷之后，所述方法还包括：所述协调系统接收所述智能配电网系统下发的紧急负荷控制指令，其中，所述紧急负荷控制指令中至少携带有允许所述充换电站达到的最大负荷值；所述协调系统根据所述紧急负荷控制指令，控制所述充换电站的实时负荷低于所述最大负荷值。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种充换电站与电网协调运行装置，应用于充换电站的协调系统中，包括：监控模块，用于监控所述充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计所述充换电站的实时负荷；接收模块，用于接收智能配电网系统下发的所述充换电站的充换电裕度曲线；协调模块，用于根据所述充换电裕度曲线，协调所述充换电站内每台充换电机的充电功率。
可选地，所述协调模块包括：降负荷单元，用于在统计到所述充换电站的实时负荷大于所述充换电裕度曲线的情况下，降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率；升负荷单元，用于在统计到所述充换电站的实时负荷小于所述充换电裕度曲线的情况下，提升所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率。
可选地，所述协调模块用于按照以下优先次序降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率：优先降低所述充换电站内的全部或者部分换电机的充电功率；其次降低所述充换电站的全部或者部分充电机的充电功率。
可选地，所述装置还包括：降成本单元，用于在保持所述充换电站的实时负荷不大于所述充换电裕度曲线的情况下，结合一个充电周期内的最大充换电需求和电价峰平谷时段，控制所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率，以在保证所述最大充换电需求的情况下实现电价峰时少充、电价谷时多充。
可选地，所述装置还包括：紧急负荷控制指令接收单元，用于接收所述智能配电网系统下发的紧急负荷控制指令，其中，所述紧急负荷控制指令中至少携带有允许所述充换电站达到的最大负荷值；紧急负荷控制指令执行单元，用于根据所述紧急负荷控制指令，控制所述充换电站的实时负荷低于所述最大负荷值。
通过本发明，采用充换电站的协调系统监控充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计充换电站的实时负荷；协调系统接收智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线；协调系统根据充换电裕度曲线，协调充换电站内每台充换电机的充电功率的方式，解决了充换电站的大量部署导致的电网稳定性低的问题，提高了电网运行的可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的充换电站与电网协调运行方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的充换电站与电网协调运行装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种充换电站与电网协调运行方法，图1是根据本发明实施例的充换电站与电网协调运行方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S101，充换电站的协调系统监控充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计充换电站的实时负荷；
步骤S102，协调系统接收智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线；
步骤S103，协调系统根据充换电裕度曲线，协调充换电站内每台充换电机的充电功率。
通过上述步骤，有充换电站的协调系统按照智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线来协调充电站内每台充换电机的充电功率，从而实现了智能配电网系统对充换电站负荷的调度；多个充换电站均接收智能配电网系统的调度，使得充换电站的负荷可调可控，避免了充换电站的偶然负荷高峰对电网运行造成的威胁，解决了充换电站的大量部署导致的电网稳定性低的问题，提高了电网运行的可靠性。
可选地，上述的实时充电数据包括但不限于：充换电机的输出电压、输出电流；充换电机的充电状态、异常信息、告警信息、负荷曲线、充电时长；被充电电池的电量信息等。
可选地，协调系统根据充换电裕度曲线，协调充换电站内每台充换电机的充电功率包括：协调系统在统计到充换电站的实时负荷大于充换电裕度曲线的情况下，降低充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率；和/或协调系统在统计到充换电站的实时负荷小于充换电裕度曲线的情况下，提升充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率。通过该方式，一方面，使得充换电站的实时负荷不超出充换电裕度曲线保障了电网运行的安全，另一方面，调整充换电站的实时负荷尽量接近充换电裕度曲线，保证了充换电站的充电效率。
可选地，协调系统按照以下优先次序降低充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率：优先降低充换电站内的全部或者部分换电机的充电功率；其次降低充换电站的全部或者部分充电机的充电功率。由于充电的电动车一般需要尽快充满电池投入运营，而充换电站一般留有可供换电的电池储备，因此，优先保证充电机的充电功率，其次再考虑换电机为电池充电的功率。
可选地，在协调系统接收智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线之后，在保持充换电站的实时负荷不大于充换电裕度曲线的情况下，协调系统结合一个充电周期内的最大充换电需求和电价峰平谷时段，控制充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率，以在保证最大充换电需求的情况下实现电价峰时少充、电价谷时多充。上述的充电周期可以根据实际情况酌情选取，在本发明实施例中，充电周期为两小时。通过上述的方式，有效利用了低谷电价，从而实现了错峰充电保障电网安全，并且实现了成本的节约。
可选地，在充换电站的协调系统监控充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计充换电站的实时负荷之后，协调系统接收智能配电网系统下发的紧急负荷控制指令，其中，紧急负荷控制指令中至少携带有允许充换电站达到的最大负荷值；协调系统根据紧急负荷控制指令，控制充换电站的实时负荷低于最大负荷值。通过该方式，充换电站可以响应智能配电网系统的紧急状况，在电网出现线路故障或者其他特殊情况时实现实时负荷的降负荷，以尽量保证电网中其他重要项目的供电。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种充换电站与电网协调运行装置，应用于充换电站的协调系统中，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本发明实施例的充换电站与电网协调运行装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：监控模块21、接收模块22和协调模块23，其中，监控模块21，与充换电机的监控模块通讯，用于监控充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计充换电站的实时负荷；接收模块22，与智能配电网系统通讯，用于接收智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线；协调模块23，与接收模块22和监控模块21连接，并与充换电机的功率控制模块通讯，用于根据充换电裕度曲线，协调充换电站内每台充换电机的充电功率。
可选地，协调模块可以包括：降负荷单元，用于在统计到充换电站的实时负荷大于充换电裕度曲线的情况下，降低充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率；升负荷单元，用于在统计到充换电站的实时负荷小于充换电裕度曲线的情况下，提升充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率。
可选地，协调模块用于按照以下优先次序降低充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率：优先降低充换电站内的全部或者部分换电机的充电功率；其次降低充换电站的全部或者部分充电机的充电功率。
可选地，装置还可以包括：降成本单元，用于在保持充换电站的实时负荷不大于充换电裕度曲线的情况下，结合一个充电周期内的最大充换电需求和电价峰平谷时段，控制充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率，以在保证最大充换电需求的情况下实现电价峰时少充、电价谷时多充。
可选地，装置还可以包括：紧急负荷控制指令接收单元，用于接收智能配电网系统下发的紧急负荷控制指令，其中，紧急负荷控制指令中至少携带有允许充换电站达到的最大负荷值；紧急负荷控制指令执行单元，用于根据紧急负荷控制指令，控制充换电站的实时负荷低于最大负荷值。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。
本发明的实施例还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
步骤S101，充换电站的协调系统监控充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计充换电站的实时负荷；
步骤S102，协调系统接收智能配电网系统下发的充换电站的充换电裕度曲线；
步骤S103，协调系统根据充换电裕度曲线，协调充换电站内每台充换电机的充电功率。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充换电站与电网协调运行方法，其特征在于包括：
充换电站的协调系统监控所述充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计所述充换电站的实时负荷；
所述协调系统接收智能配电网系统下发的所述充换电站的充换电裕度曲线；
所述协调系统根据所述充换电裕度曲线，协调所述充换电站内每台充换电机的充电功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协调系统根据所述充换电裕度曲线，协调所述充换电站内每台充换电机的充电功率包括：
所述协调系统在统计到所述充换电站的实时负荷大于所述充换电裕度曲线的情况下，降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率；
所述协调系统在统计到所述充换电站的实时负荷小于所述充换电裕度曲线的情况下，提升所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述协调系统按照以下优先次序降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率：
优先降低所述充换电站内的全部或者部分换电机的充电功率；
其次降低所述充换电站的全部或者部分充电机的充电功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述协调系统接收智能配电网系统下发的所述充换电站的充换电裕度曲线之后，所述方法还包括：
在保持所述充换电站的实时负荷不大于所述充换电裕度曲线的情况下，所述协调系统结合一个充电周期内的最大充换电需求和电价峰平谷时段，控制所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率，以在保证所述最大充换电需求的情况下实现电价峰时少充、电价谷时多充。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在充换电站的协调系统监控所述充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计所述充换电站的实时负荷之后，所述方法还包括：
所述协调系统接收所述智能配电网系统下发的紧急负荷控制指令，其中，所述紧急负荷控制指令中至少携带有允许所述充换电站达到的最大负荷值；
所述协调系统根据所述紧急负荷控制指令，控制所述充换电站的实时负荷低于所述最大负荷值。
6.一种充换电站与电网协调运行装置，应用于充换电站的协调系统中，其特征在于包括：
监控模块，用于监控所述充换电站内每台充换电机的实时充电数据，并统计所述充换电站的实时负荷；
接收模块，用于接收智能配电网系统下发的所述充换电站的充换电裕度曲线；
协调模块，用于根据所述充换电裕度曲线，协调所述充换电站内每台充换电机的充电功率。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述协调模块包括：
降负荷单元，用于在统计到所述充换电站的实时负荷大于所述充换电裕度曲线的情况下，降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率；
升负荷单元，用于在统计到所述充换电站的实时负荷小于所述充换电裕度曲线的情况下，提升所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述协调模块用于按照以下优先次序降低所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率：
优先降低所述充换电站内的全部或者部分换电机的充电功率；
其次降低所述充换电站的全部或者部分充电机的充电功率。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
降成本单元，用于在保持所述充换电站的实时负荷不大于所述充换电裕度曲线的情况下，结合一个充电周期内的最大充换电需求和电价峰平谷时段，控制所述充换电站内的全部或者部分充换电机的充电功率，以在保证所述最大充换电需求的情况下实现电价峰时少充、电价谷时多充。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
紧急负荷控制指令接收单元，用于接收所述智能配电网系统下发的紧急负荷控制指令，其中，所述紧急负荷控制指令中至少携带有允许所述充换电站达到的最大负荷值；
紧急负荷控制指令执行单元，用于根据所述紧急负荷控制指令，控制所述充换电站的实时负荷低于所述最大负荷值。
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