CN107867187A - 一种面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种面向风电消纳的电动汽车（EV）有序充电控制方法，所述方法包括下述步骤。步骤1：有新的EV接入充电站，用户设定预计离开时间。步骤2：获取每辆EV的充电参数及状态参数。步骤3：根据EV的相关状态参数，判断该电动汽车是否参与调控策略的制定。步骤4：根据充电参数计算出顺序系数，并对EV进行排序编号。步骤5：基于风电预测曲线，根据实时的风电预测量与此时充电总负荷的差值空间，按顺序编号依次执行每辆EV的调控方案，直至该差值空间小于单辆EV的充电功率。本发明提供的技术方案基于最大化消纳风电资源，在调控过程中，既考虑用户充电的最低需求，也考虑调控的公平性，以达到消纳风电和满足用户需求的双赢效果。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车调控及风电消纳的应用技术领域，具体涉及一种面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法。
背景技术
在化石能源日益趋紧的背景下，提出了电能替代的概念来改善能源结构。电动汽车和风力发电分别作为终端侧和发电侧主要的电能替代方式，将两者一起利用，可以达到更有效的电能替代效果。传统电动汽车的有序充电调控大多数是基于分时电价的调控模式，通过价格引导用户规避用电高峰时刻进行充电，将充电负荷转移至用电低谷时段，但只考虑终端侧的调控并不能达到大量减少化石能源消耗的效果，并且风电的利用率一直以来比较低，时常出现弃风的现象，造成资源的大量浪费。在电能替代的大背景下，利用柔性负荷的调控消纳新能源将成为主要的调控方式，将会带来比较可观的调控效果。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法，基于最大化消纳风电资源的目的，在调控过程中，既考虑用户充电的双端需求，也考虑调控的公平性，以达到消纳风电和满足用户需求的双赢效果。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的。
本发明提供一种面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
步骤1：有新的电动汽车接入充电站，用户设定预计离开时间；
步骤2：获取每辆电动汽车的充电参数，包括当前电量、最大荷电状态、最低需求电量及本周期内已充电时长；
步骤3：根据电动汽车的当前电量、最大荷电状态、最低需求电量以及本周期内已充电时长，判断该电动汽车是否参与调控策略的制定；
步骤4：根据当前电量及已被调控的次数计算出顺序系数，并对电动汽车进行排序编号；
步骤5：在参与调控策略的电动汽车中，基于风电预测曲线，根据实时的风电预测量与此时充电总负荷的差值空间，按顺序编号依次执行每辆电动汽车的调控方案，直至该差值空间小于单辆电动汽车的充电功率。
进一步地，所述步骤1中，对于每辆接入的电动汽车，系统向用户提供当前充电系统使用状况及进行预约方式的经济补偿措施，由用户自主选择是否参与预约模式，不参与预约的用户进入直接充电模式，参与预约的用户设定预计离开时间与当前时间进行比较，若，则该电动汽车进入直接充电模式，不参与调控策略，并不享受预约模式的经济补偿；反之，进入调控策略。
进一步地，所述步骤2中，对于每辆电动汽车，需获取其当前电量、最大荷电状态、计算最小需求电量，便于下面步骤的判别；还需获取本周期内已充电时长，便于判别该电动汽车此次充电时间是否达到了单次最低充电时长（1h）。
进一步地，所述步骤3中，对于每辆电动汽车的当前电量进行严格的判断，针对不同的情况采取不同的充电方式，以满足用户的充电需求同时也不至于造成电动汽车电池的损坏，具体如下：
1)若>，则断开该电动汽车与充电系统的连接，即停止充电，反之，继续进行下一步判断；
2)若，则继续充电，不参与本次调控策略的制定，反之，继续进行下一步判断；
3)若>，则参与本次调控策略的制定，反之，继续对该电动汽车进行充电，暂不参与调控。
进一步地，所述步骤4中，包括：
对参与调控的每辆电动汽车，计算其顺序系数：
其中，被调控百分比，为已被调控次数，为充电至所需的时间；剩余时间百分比，其中为当前时间，该顺序系数计及电量和被调控次数两方面因素，既保证了用户的需求电量，也保证了调控过程中的公平性。
进一步地，所述步骤5中，包括：
在可参加调控的电动汽车中，基于风电预测曲线，得到该时刻风电出力量，同时与当前所有电动汽车总的充电负荷进行比较，按顺序编号从大到小依次执行电动汽车的调控策略，直至两者的差额空间小于单辆电动汽车的充电功率，即若，所有可调控的电动汽车均可充电；若，则按顺序编号依次执行电动汽车的调控策略，直至，即完成调控策略的制定；调控过程中，第一优先级为顺序系数，第二优先级为当前电量，第三优先级为剩余时间百分比，即若出现不同电动汽车的顺序系数相同的情况下，当前电量比较高的先进行调控；若当前电量也相同，剩余时间百分比高的先进行调控；本时段执行该有序充电策略，下一时段（每15mins）时循环回步骤2，若有新的电动汽车接入充电系统，进行步骤1，等到下一调控时间节点时，进行步骤2。
本发明提供的技术方案具有的优异效果是：
发电侧采取风力发电作为电动汽车的主要能源，促进了风电的消纳，减少了弃风现象，达到了资源的合理利用。
终端侧采取采用根据风电预测曲线进行调控的电动汽车调控方式，相比于传统的基于分时电价的调控方式，使用户的充电方式更加灵活。在调控过程中，考虑了用户的双端需求，为用户在紧急情况下的使用提供了保证；采用了顺序系数这一加权系数，从用户充电的需求量和调控的公平性两个方面保证了用户的满意度，进而促进用户的积极参与。
面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法符合电能替代的发展路线，促进了可再生能源的消纳，有效控制了环境的污染问题。
附图说明
图1是本发明提供的面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法流程图；
图2是本发明提供的面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法的具体流程图。
具体实施方式
步骤1：有新的电动汽车接入充电站，用户设定预计离开时间；
步骤2：获取每辆电动汽车的充电参数，包括当前电量、最大荷电状态、最低需求电量及本周期内已充电时长；
步骤3：根据电动汽车的当前电量、最大荷电状态、最低需求电量以及本周期内已充电时长，判断该电动汽车是否参与调控策略的制定；
步骤4：根据当前电量及已被调控的次数计算出顺序系数，并对电动汽车进行排序编号；
步骤5：在参与调控策略的电动汽车中，基于风电预测曲线，根据实时的风电预测量与此时充电总负荷的差值空间，按顺序编号依次执行每辆电动汽车的调控方案，直至该差值空间小于单辆电动汽车的充电功率。
进一步地，所述步骤1中，对于每辆接入的电动汽车，系统向用户提供当前充电系统使用状况及进行预约方式的经济补偿措施，由用户自主选择是否参与预约模式，不参与预约的用户进入直接充电模式，参与预约的用户设定预计离开时间与当前时间进行比较，若，则该电动汽车进入直接充电模式，不参与调控策略，并不享受预约模式的经济补偿；反之，进入调控策略。
进一步地，所述步骤2中，对于每辆电动汽车，需获取其当前电量、最大荷电状态、计算最小需求电量，便于下面步骤的判别；还需获取本周期内已充电时长，便于判别该电动汽车此次充电时间是否达到了单次最低充电时长（1h）。
进一步地，所述步骤3中，对于每辆电动汽车的当前电量进行严格的判断，针对不同的情况采取不同的充电方式，以满足用户的充电需求同时也不至于造成电动汽车电池的损坏，具体如下：
1)若>，则断开该电动汽车与充电系统的连接，即停止充电，反之，继续进行下一步判断；
2)若，则继续充电，不参与本次调控策略的制定，反之，继续进行下一步判断；
3)若>，则参与本次调控策略的制定，反之，继续对该电动汽车进行充电，暂不参与调控。
进一步地，所述步骤4中，包括：
对参与调控的每辆电动汽车，计算其顺序系数：
其中，被调控百分比，为已被调控次数，为充电至所需的时间；剩余时间百分比，其中为当前时间；该顺序系数计及电量和被调控次数两方面因素，既保证了用户的需求电量，也保证了调控过程中的公平性。
进一步地，所述步骤5中，包括：
在可参加调控的电动汽车中，基于风电预测曲线，得到该时刻风电出力量，同时与当前所有电动汽车总的充电负荷进行比较，按顺序编号从大到小依次执行电动汽车的调控策略，直至两者的差额空间小于单辆电动汽车的充电功率，即若，所有可调控的电动汽车均可充电；若，则按顺序编号依次执行电动汽车的调控策略，直至，即完成调控策略的制定；调控过程中，第一优先级为顺序系数，第二优先级为当前电量，第三优先级为剩余时间百分比，即若出现不同电动汽车的顺序系数相同的情况下，当前电量比较高的先进行调控；若当前电量也相同，剩余时间百分比高的先进行调控；本时段执行该有序充电策略，下一时段（每15mins）时循环回步骤2，若有新的电动汽车接入充电系统，进行步骤1，等到下一调控时间节点时，进行步骤2。
Claims (4)
1.一种面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
步骤1：有新的电动汽车接入充电站，用户设定预计离开时间；
步骤2：获取每辆电动汽车的充电参数，包括当前电量、最大荷电状态、最低需求电量及本周期内已充电时长；
步骤3：根据电动汽车的当前电量、最大荷电状态、最低需求电量以及本周期内已充电时长，判断该电动汽车是否参与调控策略的制定；
步骤4：根据当前电量及已被调控的次数计算出顺序系数，并对电动汽车进行排序编号；
步骤5：在参与调控策略的电动汽车中，基于风电预测曲线，根据实时的风电预测量与此时充电总负荷的差值空间，按顺序编号依次执行每辆电动汽车的调控方案，直至该差值空间小于单辆电动汽车的充电功率。
2.如权利要求1所述的面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法，其特征在于，所述步骤3中，对于每辆电动汽车的当前电量进行严格的判断，针对不同的情况采取不同的充电方式，以满足用户的充电需求同时也不至于造成电动汽车电池的损坏，具体如下：
若>，则断开该电动汽车与充电系统的连接，即停止充电，反之，继续进行下一步判断；
若，则继续充电，不参与本次调控策略的制定，反之，继续进行下一步判断；
若>，则参与本次调控策略的制定，反之，继续对该电动汽车进行充电，暂不参与调控。
3.如权利要求1所述的面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法，其特征在于，所述步骤4包括：
对参与调控的每辆电动汽车，计算其顺序系数：
其中，被调控百分比，为已被调控次数，为充电至所需的时间，剩余时间百分比，其中为当前时间，该顺序系数计及电量和被调控次数两方面因素，既保证了用户的需求电量，也保证了调控过程中的公平性。
4.如权利要求1所述的面向风电消纳的电动汽车有序充电控制方法，其特征在于，所述步骤5包括：
在可参加调控的电动汽车中，基于风电预测曲线，得到该时刻风电出力量，同时与当前所有电动汽车总的充电负荷进行比较，按顺序编号依次执行电动汽车的调控策略，直至两者的差额空间小于单辆电动汽车的充电功率，即若，所有可调控的电动汽车均可充电；若，则按顺序编号依次执行电动汽车的调控策略，直至，即完成调控策略的制定，调控过程中，第一优先级为顺序系数，第二优先级为当前电量，第三优先级为剩余时间百分比，即若出现不同电动汽车的顺序系数相同的情况下，当前电量比较高的先进行调控；若当前电量也相同，剩余时间百分比高的先进行调控，本时段执行该调控策略，下一时段（每15mins）时循环回步骤2，若有新的电动汽车接入充电系统，进行步骤1，等到下一调控时间节点时，进行步骤2。
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