CN108099640A - 电动汽车充电站的控制方法、装置及系统 - Google Patents

电动汽车充电站的控制方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电站的控制方法、装置及系统。其中，该方法包括：通过车载终端获取车辆用电信息；根据所述车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；接收电网的运行信息；根据所述运行信息，生成电网日负荷曲线；根据所述电动汽车日负荷曲线及所述电网日负荷曲线，控制所述电动汽车充电站的充电策略。本发明解决了由于仅考虑电动汽车的电能需求造成的电网压力过大的技术问题。

Description

电动汽车充电站的控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及电力控制领域，具体而言，涉及一种电动汽车充电站的控制方法、装置及系统。
背景技术
目前，国内充电站的建设均为分散运营模式，充电站分布点多，同时，随着电动汽车的推广，电能需求量逐步增加。然而，经调查发现，电动汽车的电能需求量在每天的某个时间段内增加并达到高峰，在这个时间段内就会出现用电高峰负荷较大，电能需求量大，供电压力大的问题，影响系统稳定性。现有技术在解决这个问题时，通常是在到达该时间段前，存储好足够的电量以备电动汽车所需，然而，若仅考虑电动汽车的电能需求，可能会出现电网压力过大的问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电动汽车充电站的控制方法、装置及系统，以至少解决由于仅考虑电动汽车的电能需求造成的电网压力过大的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电动汽车充电站的控制方法，包括：通过车载终端获取车辆用电信息；根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；接收电网的运行信息；根据运行信息，生成电网日负荷曲线；根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略。
可选地，根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略包括：根据电动汽车日负荷曲线，确定电动汽车的充电低谷时段；根据电网日负荷曲线，确定电网的低谷电价时段；在充电低谷时段和/或低谷电价时段内，控制电动汽车充电站进行充电。
可选地，电动汽车充电站的控制方法，还包括：采集电动汽车充电站的状态信息；获取多用途变流装置的功率信息；根据状态信息以及功率信息，对电网进行有功调频和/或无功调压控制。
可选地，状态信息包括以下至少之一：充电机的状态信息、电池的状态信息、梯次储能站的能量信息和功率信息。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电动汽车充电站的控制装置，包括：获取单元，用于通过车载终端获取车辆用电信息；生成单元，用于根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；接收单元，用于接收电网的运行信息；生成单元，还用于根据运行信息，生成电网日负荷曲线；控制单元，用于根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略。
可选地，控制单元用于执行以下步骤根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略：根据电动汽车日负荷曲线，确定电动汽车的充电低谷时段；根据电网日负荷曲线，确定电网的低谷电价时段；在充电低谷时段和/或低谷电价时段内，控制电动汽车充电站进行充电。
可选地，获取单元，还用于采集电动汽车充电站的状态信息；获取多用途变流装置的功率信息；控制单元，还用于根据状态信息以及功率信息，对电网进行有功调频和/或无功调压控制。
可选地，状态信息包括以下至少之一：充电机的状态信息、电池的状态信息、梯次储能站的能量信息和功率信息。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电动汽车充电站的控制系统，包括：数据服务器，用于通过车载终端获取车辆用电信息；通信服务器，用于接收电网的运行信息；应用服务器，与数据服务器及通信服务器连接，用于根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；根据运行信息，生成电网日负荷曲线；以及根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略。
可选地，电动汽车充电站的控制系统，还包括：历史数据服务器，用于存储电动汽车充电站的运行数据。
在本发明实施例中，采用通过车载终端获取车辆用电信息；根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；接收电网的运行信息；根据运行信息，生成电网日负荷曲线；根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略的方式，通过综合考虑电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略，达到了满足电动汽车电能需求的同时防止电网压力过大的目的，从而实现了提高电池利用效率，与电网负荷进行协调运作的技术效果，进而解决了由于仅考虑电动汽车的电能需求造成的电网压力过大的技术问题。
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一种可选的电动汽车充电站的控制方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的电网日负荷曲线的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的电动汽车充电站的控制装置的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的电动汽车充电站的控制系统的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的电动汽车充电站的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种电动汽车充电站的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的电动汽车充电站的控制方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，通过车载终端获取车辆用电信息。
步骤S104，根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线。
步骤S106，接收电网的运行信息。
步骤S108，根据运行信息，生成电网日负荷曲线。
步骤S110，根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略。
可选地，根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略包括：根据电动汽车日负荷曲线，确定电动汽车的充电低谷时段；根据电网日负荷曲线，确定电网的低谷电价时段；在充电低谷时段和/或低谷电价时段内，控制电动汽车充电站进行充电。
通过上述步骤，综合考虑电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略，达到了满足电动汽车电能需求的同时防止电网压力过大的目的，从而实现了提高电池利用效率，与电网负荷进行协调运作的技术效果，进而解决了由于仅考虑电动汽车的电能需求造成的电网压力过大的技术问题。
本实施例的电动汽车充电站的控制装置(也可称作调度监控中心)是智能一体化电站的信息采集/处理、状态监视、运行控制的中心机构。它根据当前车辆运行信息、电网调度信息和一体化电站运行状况等信息和预计的变化进行判断、决策和指挥。
调度监控中心与汽车、电站、电网并无能量上的流动，而只有信息交换。它需要采集各自的当前信息和预计变化，做出决策后对一体化电站进行控制。首先，调度监控中心通过车载终端获取车辆位置、辆次、电量等信息，并预测和计算形成“电动汽车日负荷曲线”，从而调整站内电池充电过程、发布运营调度指令。同时，调度监控中心还接受电网的运行、调度信息，根据电网的日负荷曲线，调整站内电池充电计划，避开电网负荷高峰，充分利用低谷电价时段尽可能充电，起到对电网的负荷调整作用。调度监控中心还应实时采集站内各充电机、电池状态信息，梯次储能站的能量、功率信息、机械装置的工作状态，结合电网调度信息与车辆运行信息对变流装置、储能站发送控制信息。调度监控中心包括实时监控子系统和运营管理子系统，前者是设备运行层面的监控设备，后者是调度策略层面的决策机构。
从电网负荷的角度来看，充电设施实际上是车辆和电网的接口，电动车辆有可能给电网带来负荷紧张、谐波污染等问题，充电设施的规划和建设对电网负荷影响巨大。
如图2所示，为电网日负荷曲线，电网负荷在9时起开始大幅增加至12时达到高峰，而在夜间其负荷仅为最大负荷的60％(图2中的P是指某一时间点的负荷，Pmax是指最大负荷)。在正常情况下，系统必须有足够的容量满足日间负荷峰值，但是在夜晚负荷低谷区，发电产能被大大浪费。电网负荷峰谷差异越大，负荷率越低，则电网的经济运行越不利。本实施例的电动汽车充电站的控制装置，合理地对电动汽车充电站进行充放电控制，可以起到调整负荷，提高负荷率的作用，避免了避免车辆充电给电网带来的不利影响。
可选地，电动汽车充电站的控制方法，还包括：采集电动汽车充电站的状态信息；获取多用途变流装置的功率信息；根据状态信息以及功率信息，对电网进行有功调频和/或无功调压控制。
可选地，状态信息包括以下至少之一：充电机的状态信息、电池的状态信息、梯次储能站的能量信息和功率信息。
实施例2
根据本发明实施例，还提供了一种电动汽车充电站的控制装置，如图3所示，该电动汽车充电站的控制装置包括：获取单元30，用于通过车载终端获取车辆用电信息；生成单元32，用于根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；接收单元34，用于接收电网的运行信息；生成单元32，还用于根据运行信息，生成电网日负荷曲线；控制单元36，用于根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略。
可选地，控制单元用于执行以下步骤根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略：根据电动汽车日负荷曲线，确定电动汽车的充电低谷时段；根据电网日负荷曲线，确定电网的低谷电价时段；在充电低谷时段和/或低谷电价时段内，控制电动汽车充电站进行充电。
可选地，获取单元，还用于采集电动汽车充电站的状态信息；获取多用途变流装置的功率信息；控制单元，还用于根据状态信息以及功率信息，对电网进行有功调频和/或无功调压控制。
可选地，状态信息包括以下至少之一：充电机的状态信息、电池的状态信息、梯次储能站的能量信息和功率信息。
实施例3
根据本发明实施例，还提供了一种电动汽车充电站的控制系统，如图4所示，该电动汽车充电站的控制系统，包括：数据服务器40，用于通过车载终端获取车辆用电信息；通信服务器42，用于接收电网的运行信息；应用服务器44，与数据服务器40及通信服务器42连接，用于根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；根据运行信息，生成电网日负荷曲线；以及根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略。
可选地，电动汽车充电站的控制系统，还包括：历史数据服务器，用于存储电动汽车充电站的运行数据。
在本发明实施例中，采用通过车载终端获取车辆用电信息；根据车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；接收电网的运行信息；根据运行信息，生成电网日负荷曲线；根据电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略的方式，通过综合考虑电动汽车日负荷曲线及电网日负荷曲线，控制电动汽车充电站的充电策略，达到了满足电动汽车电能需求的同时防止电网压力过大的目的，从而实现了提高电池利用效率，与电网负荷进行协调运作的技术效果，进而解决了由于仅考虑电动汽车的电能需求造成的电网压力过大的技术问题。
调度监控中心中建有电动汽车充电站智能调度平台，如图5所示，其中运行调度监控策略的软件，以下分别介绍。
一体化电站(即电动汽车充电站)对电网、充放储一体化电站、电动汽车电池等信息进行交互利用与管理，从而达到对电网、充放储一体化电站、用户之间协调运作的模式。在图5中，一体化电站的调度监控中心配置了调度员工作站，它负责信息处理与决策，优化一体化电站的运行状态；网页服务器通过联网获取与上传信息；应用服务器对一体化电站内进行能量管理，其中运行一体化电站智能调度策略；站内SCADA(Supervisory ControlAnd Data Acquisition，数据采集与监视控制)服务器从一体化电站现场获得相关运行信息，同时将调度员工作站的决策信息传达至现场；历史数据服务器将一体化电站运行过程中产生的大量数据进行存储，其中部分数据，如电池系统能量信息数据以及电网运行特性数据，可以为以后的决策提供信息基础，并能通过历史数据分析对当前的状态进行预判，从而为形成决策提供参考；通信服务器通过与上级电网进行通信获得电网运行状态信息，同时伴随着一体化电站的推广，通信服务器还能够获取其他一体化电站的相关数据，从而为本站的智能调度提供参考，最终可以达到整个区域电动汽车充放储一体化电站最优调度运行的目标。
一体化电站作为车辆用户与电网的接口，在运行过程中要综合考虑两方面的需求。一体化电站内价格昂贵的电池不仅可为电动汽车提供能量供给，并且在处于备用状态时，可接入电网用于储能，用于减小电网峰谷差、调节系统频率、提供旋转应急备用、支持稳定电压、缓解输电拥塞等，为电网带来增值效益。
本实施例的充放储一体化电站广义能量/功率控制策略，即指在这一控制策略作用下，一体化电站能够有效监测并控制充放储电系统、梯次电池储能系统、站外电池的能量状态与流动，以及多用途变流装置的功率形式与流向，以实现所服务车辆的运营需要，优化动力电池的充放电控制，发掘梯次电池的剩余价值，使电站能够根据调度要求，以“避峰填谷”甚至“削峰填谷”方式平抑电网峰谷差异，以参与系统有功频率调节、无功电压调节的等方式，向电网提供增值效益，并能在必要的情况下，以系统保护模式从多个角度向电网提供紧急支持，实现智能化、一体化的综合协调控制。
调度监控中心采集车辆信息、充放系统信息、梯次系统信息、电网信息、变流装置信息，全面评估电站内所有的功率、能量的形式和流向，综合各方面要求不仅决策形成充电系统和梯次系统的基础充放电计划，还根据调度需要在有功调频、无功调压等方面对电网提供智能增益控制。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电站的控制方法，其特征在于，包括：
通过车载终端获取车辆用电信息；
根据所述车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；
接收电网的运行信息；
根据所述运行信息，生成电网日负荷曲线；
根据所述电动汽车日负荷曲线及所述电网日负荷曲线，控制所述电动汽车充电站的充电策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车日负荷曲线及所述电网日负荷曲线，控制所述电动汽车充电站的充电策略包括：
根据所述电动汽车日负荷曲线，确定电动汽车的充电低谷时段；
根据所述电网日负荷曲线，确定电网的低谷电价时段；
在所述充电低谷时段和/或低谷电价时段内，控制所述电动汽车充电站进行充电。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
采集所述电动汽车充电站的状态信息；
获取多用途变流装置的功率信息；
根据所述状态信息以及所述功率信息，对所述电网进行有功调频和/或无功调压控制。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括以下至少之一：充电机的状态信息、电池的状态信息、梯次储能站的能量信息和功率信息。
5.一种电动汽车充电站的控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于通过车载终端获取车辆用电信息；
生成单元，用于根据所述车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；
接收单元，用于接收电网的运行信息；
所述生成单元，还用于根据所述运行信息，生成电网日负荷曲线；
控制单元，用于根据所述电动汽车日负荷曲线及所述电网日负荷曲线，控制所述电动汽车充电站的充电策略。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制单元用于执行以下步骤根据所述电动汽车日负荷曲线及所述电网日负荷曲线，控制所述电动汽车充电站的充电策略：
根据所述电动汽车日负荷曲线，确定电动汽车的充电低谷时段；
根据所述电网日负荷曲线，确定电网的低谷电价时段；
在所述充电低谷时段和/或低谷电价时段内，控制所述电动汽车充电站进行充电。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述获取单元，还用于采集所述电动汽车充电站的状态信息；获取多用途变流装置的功率信息；
所述控制单元，还用于根据所述状态信息以及所述功率信息，对所述电网进行有功调频和/或无功调压控制。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述状态信息包括以下至少之一：充电机的状态信息、电池的状态信息、梯次储能站的能量信息和功率信息。
9.一种电动汽车充电站的控制系统，其特征在于，包括：
数据服务器，用于通过车载终端获取车辆用电信息；
通信服务器，用于接收电网的运行信息；
应用服务器，与所述数据服务器及所述通信服务器连接，用于根据所述车辆用电信息，生成电动汽车日负荷曲线；根据所述运行信息，生成电网日负荷曲线；
以及根据所述电动汽车日负荷曲线及所述电网日负荷曲线，控制所述电动汽车充电站的充电策略。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：
历史数据服务器，用于存储所述电动汽车充电站的运行数据。
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