CN108923485A - 一种居民小区充电桩功率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种居民小区充电桩功率控制方法，它包括：在居民小区的居民负荷和充电桩负荷分别安装一块关口表；数据采集单元通过宽带载波通信采集两个关口表的实时功率和用电量数据以及充电桩实时功率和状态信息；数据采集单元将上述数据传送给数据分析单元；策略制定单元根据数据分析结果制定充电策略，并将充电策略发送至控制单元；控制单元将充电策略下发给执行单元，通过执行单元控制充电桩的充电功率。本发明通过宽带载波通信技术，实现了充电桩、居民区配网与能量管理系统的实时通信，通过执行单元实现对居民小区充电桩的功率控制，达到对居民小区充电桩群的有序控制，提高充电桩利用效率，减少资源浪费和居民小区的配网改造。

Description

一种居民小区充电桩功率控制方法
技术领域
本发明涉及充电桩功率控制技术领域，特别是一种居民小区充电桩功率控制方法。
背景技术
随着电动汽车的推广，大规模电动汽车的接入将对配电网造成新一轮的负荷峰谷差，或者加大原有负荷峰谷差。特别是对配网薄弱的老旧小区，其影响将更为严重，为了降低电动汽车接入对居民小区配网的影响，首先必须对电动汽车的充电同时率进行计算，从而获得较精确的负荷预测结果，便于电力系统制定有序充电控制计划和调度方案，实现电动汽车的有序接入，减少居民小区的配网改造程度。然而，目前现有技术中没有能够实现这种对居民小区充电桩进行功率控制的方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种居民小区充电桩功率控制方法，通过该方法可实现居民小区充电桩群的有序充电，减少居民小区因充电设施带来的配网改造。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种居民小区充电桩功率控制方法，它包括有：
S1：在居民小区的居民负荷和充电桩负荷分别安装一块关口表，用于对居民常规负荷和电动汽车充电负荷进行计量；
S2：采用能量管理系统中的数据采集单元通过宽带载波通信实时采集上述两个关口表的实时功率和用电量数据；
S3：采用数据采集单元通过宽带载波通信技术实时采集居民小区充电桩实时功率及状态信息；
S4：数据采集单元将上述数据传送给数据分析单元，数据分析单元根据历史数据，计算充电桩前一个月的同时率、每个充电桩的利用率以及配变负荷率，并对居民负荷进行预测；
S5：策略制定单元根据数据分析结果制定充电策略，并将充电策略发送至控制单元；
S6：控制单元将充电策略下发给执行单元，通过执行单元控制充电桩的充电功率。
进一步，所述步骤S5中的策略制定单元制定充电策略的具体步骤如下：
S51：n个充电桩的月同时率为A，利用率分别为a1，a2，a3……an；
月同时率A＝月充电功率最大值/月总功率需求；
其中，ai为第i个充电桩的月利用率；ti表示第i个充电桩一个月的充电小时数；Ti表示第i个充电桩一个月的最大充电小时数；
S52：根据居民负荷历史数据，预测下月居民负荷Pj，充电桩总额定功率为Pev，S为小区配变额定容量，单位为KVA；
如果max(Pj)+A(Pev)<80％(S)；那么下月策略制定单元将不对控制单元下发控制命令；
如果max(Pj)+A(Pev)≥80％(S)；那么下月策略制定单元将实时对控制单元下发控制命令，即根据实时监测数据；当Pj+Pev≥80％(S)时，由执行单元逐个关闭利用率最低的充电桩，直至Pj+Pev＜80％(S)。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明通过先进的宽带载波通信技术，实现了地下车库充电桩、居民区配网与能量管理系统的实时通信，避免了地下车库遮挡物较多、信号弱的问题；能量管理系统通过计算分析从而制定充电功率控制策略，通过执行单元实现对居民小区充电桩的功率控制，从而达到对居民小区充电桩群的有序控制，提高充电桩利用效率，减少资源浪费和居民小区的配网改造。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为居民小区充电桩功率控制方法的流程示意图。
图2为居民小区充电桩功率控制方法的能量管理系统的连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例：如图1和图2所示；一种居民小区充电桩功率控制方法，它包括有：
S1：在居民小区的居民负荷和充电桩负荷分别安装一块关口表，用于对居民常规负荷和电动汽车充电负荷进行计量；
S2：采用能量管理系统中的数据采集单元通过宽带载波通信实时采集上述两个关口表的实时功率和用电量数据；
S3：还采用数据采集单元通过宽带载波通信技术实时采集居民小区充电桩实时功率及状态信息；
S4：数据采集单元将上述数据传送给数据分析单元，数据分析单元根据历史数据，计算充电桩前一个月的同时率、每个充电桩的利用率以及配变负荷率，并对居民负荷进行预测；
S5：策略制定单元根据数据分析结果制定充电策略，并将充电策略发送至控制单元；
S6：控制单元将充电策略下发给执行单元，通过执行单元控制充电桩的充电功率。
所述步骤S5中的策略制定单元制定充电策略的具体步骤如下：
S51：n个充电桩的月同时率为A，利用率分别为a1，a2，a3……an；
月同时率A＝月充电功率最大值/月总功率需求：
其中，ai为第i个充电桩的月利用率；ti表示第i个充电桩一个月的充电小时数；Ti表示第i个充电桩一个月的最大充电小时数；
S52：根据居民负荷历史数据，预测下月居民负荷Pj，充电桩总额定功率为Pev，S为小区配变额定容量，单位为KVA；
如果max(Pj)+A(Pev)<80％(S)；那么下月策略制定单元将不对控制单元下发控制命令；
如果max(Pj)+A(Pev)≥80％(S)；那么下月策略制定单元将实时对控制单元下发控制命令，即根据实时监测数据；当Pj+Pev≥80％(S)时，由执行单元逐个关闭利用率最低的充电桩，直至Pj+Pev＜80％(S)。
该控制方法的优点：(1)通过宽带载波通信技术实时监测居民小区居民负荷、充电桩负荷、配变运行状态数据，可避免停车库信号弱数据不准等问题；(2)基于充电桩利用率，对居民小区充电桩进行充电功率的控制，可在最少降低充电桩总利用率的情况下，保证配变的经济运行。
如图2所示；一种居民小区充电桩功率控制能量管理系统，它包括有：数据采集单元、数据分析单元、策略制定单元、控制单元和执行单元；
居民小区的居民负荷和充电桩负荷分别安装一块关口表对居民常规负荷和电动汽车充电负荷进行计量，数据采集单元通过宽带载波通信实时采集上述两个关口表的实时功率和用电量数据；同时数据采集单元通过宽带载波通信技术实时采集小区充电桩实时功率及状态信息；并将上述数据传送给数据分析单元；
数据分析单元根据历史数据，计算充电桩前一个月的同时率、每个充电桩的利用率及配变负荷率，并对居民负荷进行预测；
策略制定单元根据数据分析结果制定充电策略；由控制单元将充电策略下发给执行单元，由执行单元控制充电桩的充电功率。控制流程图如图1所示。策略制定单元控制策略步骤如下：
(1)n个充电桩的月同时率为A，利用率分别为a1，a2，a3……an；
月同时率A＝月充电功率最大值/月总功率需求：
其中，ai为第i个充电桩的月利用率；ti表示第i个充电桩一个月的充电小时数；Ti表示第i个充电桩一个月的最大充电小时数；
(2)根据居民负荷历史数据，预测下月居民负荷Pj，充电桩总额定功率为Pev，S为小区配变额定容量，单位为KVA；
如果max(Pj)+A(Pev)<80％(S)；那么下月策略制定单元将不对控制单元下发控制命令；
如果max(Pj)+A(Pev)≥80％(S)；那么下月策略制定单元将实时对控制单元下发控制命令，即根据实时监测数据；当Pj+Pev≥80％(S)时，由执行单元逐个关闭利用率最低的充电桩，直至Pj+Pev＜80％(S)。
本发明通过先进的宽带载波通信技术，实现了地下车库充电桩、居民区配网与能量管理系统的实时通信，避免了地下车库遮挡物较多、信号弱的问题；能量管理系统通过计算分析从而制定充电功率控制策略，通过执行单元实现对居民小区充电桩的功率控制，从而达到对居民小区充电桩群的有序控制，提高充电桩利用效率，减少资源浪费和居民小区的配网改造。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种居民小区充电桩功率控制方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：
S1：在居民小区的居民负荷和充电桩负荷分别安装一块关口表，用于对居民常规负荷和电动汽车充电负荷进行计量；
S2：采用能量管理系统中的数据采集单元通过宽带载波通信实时采集上述两个关口表的实时功率和用电量数据；
S3：还采用数据采集单元通过宽带载波通信技术实时采集居民小区充电桩实时功率及状态信息；
S4：数据采集单元将上述数据传送给数据分析单元，数据分析单元根据历史数据，计算充电桩前一个月的同时率、每个充电桩的利用率以及配变负荷率，并对居民负荷进行预测；
S5：策略制定单元根据数据分析结果制定充电策略，并将充电策略发送至控制单元；
S6：控制单元将充电策略下发给执行单元，通过执行单元控制充电桩的充电功率。
2.如权利要求1所述的居民小区充电桩功率控制方法，其特征在于，所述步骤S5中的策略制定单元制定充电策略的具体步骤如下：
S51：n个充电桩的月同时率为A，利用率分别为a1，a2，a3……an；
月同时率A＝月充电功率最大值/月总功率需求；
其中，ai为第i个充电桩的月利用率；ti表示第i个充电桩一个月的充电小时数；Ti表示第i个充电桩一个月的最大充电小时数；
S52：根据居民负荷历史数据，预测下月居民负荷Pj，充电桩总额定功率为Pev，S为小区配变额定容量，单位为KVA；
如果max(Pj)+A(Pev)<80％(S)；那么下月策略制定单元将不对控制单元下发控制命令；
如果max(Pj)+A(Pev)≥80％(S)；那么下月策略制定单元将实时对控制单元下发控制命令，即根据实时监测数据；当Pj+Pev≥80％(S)时，由执行单元逐个关闭利用率最低的充电桩，直至Pj+Pev＜80％(S)。
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