CN107528316A - 一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法 - Google Patents

一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，包括以下步骤：步骤1：获取当前台区额定功率、指定周期内的居民用电功率参考值序列、居民用电总功率和台区内各电动汽车充电桩充电信息；步骤2：将步骤1取得的数据通过分析和计算，得出台区内的充电桩的配电算法；步骤3：通过配电算法动态调整和分配台区内充电桩的功率。本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，设计合理新颖。

Description

一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电桩智能配电方法，尤其是一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，属于电网系统中台区配电领域。
背景技术
新华社授权发布的2016年政府工作报告正式版提出，“大力发展和推广以电动汽车为主的新能源汽车，加快建设城市停车场和充电设施。”这意味着相比其它新能源汽车，电动汽车将成为新能源汽车发展的主力。
以小区为单位的充电桩群将会是电动汽车的主要充电设备。根据政府等部门规定，充电桩为新建小区必备的配套，设计阶段即为充电设施配置相应变压器容量。
然而对于老小区而言，由于规划和线路等原因，台区扩容难度大，成本高。同时，对新建小区，若为每个停车位设计配置足额容量，会造成变压器容量大量闲置造成浪费。如何充分利用现有或限定的变压器容量下为充电桩分配功率，实现智慧用电，是一个非常有意义的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，充分考虑台区用电规律和当前用电状态，在台区不额外增加容量(扩容)或者适量配置变压器容量的前提下，充分利用现有条件，实现电动汽车充电桩的智慧配电。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，包括以下步骤：
步骤1：获取当前台区额定功率、指定周期内的居民用电功率参考值序列、居民用电总功率和台区内各电动汽车充电桩充电信息；
步骤2：将步骤1取得的数据通过分析和计算，得出台区内的充电桩的配电算法；
步骤3：通过配电算法动态调整和分配台区内充电桩的功率。
优化的，上述台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，所述步骤1中，将充电桩看作节点，将所有的节点分为队列R1和队列R2，队列R1为放正常充电的节点队列，队列R2分别为存放等待充电的节点队列。
优化的，上述台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，所述动态调整和分配台区内充电桩的功率的步骤为：根据充电桩节点变化，启动配电算法。
优化的，上述台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，所述充电桩节点变化包括台区内节点的增加和台区内节点的退出。
优化的，上述台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，所述台区内节点增加时，配电算法的步骤为：
步骤S1：队列R2中，若存在新增节点的充电信息，则将新增节点加入队列R2进行配电操作；若不存在新增节点的充电信息，则转到步骤S2；
步骤S2：获取新增节点的充电信息，新增节点的充电信息包括：待充容量C新、开始时刻T0、结束时刻T新、优先级L新以及队列R1中所有节点的信息，所有节点的信息包括：每个节点j而言、待充容量Cj、开始时刻T0，结束时刻为Tj，优先级Lj、当前台区额定功率P额、指定周期内的居民用电功率参考值序列{QI}，采集的间隔时间为ΔT，居民用电当前时刻T、功率P民、电池的充电阈值为k，其中j为节点标号，收集完信息后，转到步骤S3；
步骤S3：N为队列R1中节点总数，j为节点标号，通过计算式
进行计算，计算后转到步骤S4；
步骤S4：若j<N,则对每个节点j而言，计算
其中i与居民用电功率序列{QI}中的标号相对应，计算其完成后，转到步骤S5；
若j>＝N，新节点加入队列R1，对包括新节点在内的所有节点n，T时刻分配的功率进行计算，计算公式如下
步骤S5：若C估≥kCj，j++，转到步骤S4；否则新节点加入队列R2；
优化的，上述台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，所述台区内节点退出时，配电算法的步骤为：
步骤S6：队列R2中若存在元素，R2队列首元素转到步骤S2；否则转到步骤S7；
步骤S7：对R1中每个节点n，T时刻分配的功率通过公式计算，计算公式为
本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过对台区可用功率的动态分配，实现了电动汽车充电桩的智慧配电。在处理过程中，既考虑了当前是否能够容纳新增节点，又考虑了节点退出时，其他节点的扩容工作。对于老小区而言，在台区不额外增加容量(扩容)或者适量配置变压器容量的前提下，充分利用现有条件，实现电动汽车充电桩的智慧配电。同时，对新建小区，可以降低配置的变压器的容量，防止变压器容量大量闲置造成浪费，节省了修建成本。
附图说明
图1为本发明提供的一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法的流程图。
具体实施方式
本发明为一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，包括以下步骤：
步骤1：获取当前台区额定功率、指定周期内的居民用电功率参考值序列、居民用电总功率和台区内各电动汽车充电桩充电信息；
步骤2：将步骤1取得的数据通过分析和计算，得出台区内的充电桩的配电算法；
步骤3：通过配电算法动态调整和分配台区内充电桩的功率。
所述步骤1中，将充电桩看作节点，将所有的节点分为队列R1和队列R2，队列R1为放正常充电的节点队列，队列R2分别为存放等待充电的节点队列。
所述动态调整和分配台区内充电桩的功率的步骤为：根据充电桩节点变化，启动配电算法。
所述充电桩节点变化包括台区内节点的增加和台区内节点的退出。
所述台区内节点增加时，配电算法的步骤为：
步骤S1：队列R2中，若存在新增节点的充电信息，则将新增节点加入队列R2进行配电操作；若不存在新增节点的充电信息，则转到步骤S2；
步骤S2：获取新增节点的充电信息，新增节点的充电信息包括：待充容量C新、开始时刻T0、结束时刻T新、优先级L新以及队列R1中所有节点的信息，所有节点的信息包括：每个节点j而言、待充容量Cj、开始时刻T0，结束时刻为Tj，优先级Lj、当前台区额定功率P额、指定周期内的居民用电功率参考值序列{QI}，采集的间隔时间为ΔT，居民用电当前时刻T、功率P民、电池的充电阈值为k，其中j为节点标号，收集完信息后，转到步骤S3；
步骤S3：N为队列R1中节点总数，j为节点标号，通过计算式
进行计算，计算后转到步骤S4；
步骤S4：若j<N,则对每个节点j而言，计算
其中i与居民用电功率序列{QI}中的标号相对应，计算其完成后，转到步骤S5；
若j>＝N，新节点加入队列R1，对包括新节点在内的所有节点n，T时刻分配的功率进行计算，计算公式如下
步骤S5：若C估≥kCj，j++，转到步骤S4；否则新节点加入队列R2；C估≥kCj，j++为：遍历R1队列中的所有节点，当j节点的估计值大于阈值时，则查看下一节点的情况。
所述台区内节点退出时，配电算法的步骤为：
步骤S6：队列R2中若存在等待充电的充电桩，队列R2排在首位的等待充电的充电桩转到步骤S2；否则转到步骤S7；
步骤S7：对R1中每个节点n，T时刻分配的功率通过公式计算，计算公式为
本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过对台区可用功率的动态分配，实现了电动汽车充电桩的智慧配电。在处理过程中，既考虑了当前是否能够容纳新增节点，又考虑了节点退出时，其他节点的扩容工作。
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上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，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。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：获取当前台区额定功率、指定周期内的居民用电功率参考值序列、居民用电总功率和台区内各电动汽车充电桩充电信息；
步骤2：将步骤1取得的数据通过分析和计算，得出台区内的充电桩的配电算法；
步骤3：通过配电算法动态调整和分配台区内充电桩的功率。
2.根据权利要求1所述的台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，其特征在于：所述步骤1中，将充电桩看作节点，将所有的节点分为队列R1和队列R2，队列R1为存放正在充电的节点队列，队列R2为存放等待充电的节点队列。
3.根据权利要求2所述的台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，其特征在于：所述动态调整和分配台区内充电桩的功率的步骤为：根据充电桩节点变化，启动配电算法。
4.根据权利要求3所述的台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，其特征在于：所述充电桩节点变化包括台区内节点的增加和台区内节点的退出。
5.根据权利要求3所述的台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，其特征在于：所述台区内节点增加时，配电算法的步骤为：
步骤S1：队列R2中，若存在新增节点的充电信息，则将新增节点加入队列R2进行配电操作；若不存在新增节点的充电信息，则转到步骤S2；
步骤S2：获取新增节点的充电信息，新增节点的充电信息包括：待充容量C新、开始时刻T0、结束时刻T新、优先级L新以及队列R1中所有节点的信息，所有节点的信息包括：每个节点j而言、待充容量Cj、开始时刻T0，结束时刻为Tj，优先级Lj、当前台区额定功率P额、指定周期内的居民用电功率参考值序列{QI}，采集的间隔时间为ΔT，居民用电当前时刻T、功率P民、电池的充电阈值为k，其中j为节点标号，收集完信息后，转到步骤S3；
步骤S3：N为队列R1中节点总数，j为节点标号，通过计算式
进行计算，计算后转到步骤S4；
步骤S4：若j<N,则对每个节点j而言，计算
其中i与居民用电功率序列{QI}中的标号相对应，计算其完成后，转到步骤S5；
若j>＝N，新节点加入队列R1，对包括新节点在内的所有节点n，T时刻分配的功率进行计算，计算公式如下
步骤S5：若C估≥kCj，j++，转到步骤S4；否则新节点加入队列R2。
6.根据权利要求5所述的台区变压器容量受限条件下的充电桩智能配电方法，其特征在于：所述台区内节点退出时，配电算法的步骤为：
步骤S6：队列R2中若存在元素，R2队列首元素转到步骤S2；否则转到步骤S7；
步骤S7：对R1中每个节点n，T时刻分配的功率通过公式计算，计算公式为
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