CN110390468B - 电动汽车充电的调度方法和系统 - Google Patents

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CN110390468B CN201910555110.7A CN201910555110A CN110390468B CN 110390468 B CN110390468 B CN 110390468B CN 201910555110 A CN201910555110 A CN 201910555110A CN 110390468 B CN110390468 B CN 110390468B
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Abstract

本发明提供一种电动汽车充电的调度方法和系统，涉及电动汽车领域。包括以下步骤：获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；基于所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数和所述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；基于所述接入微电网时间段数和所述离开微电网时间段数获取充电紧急指数；基于所述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；设置电动汽车的充电状态变量；获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；构建电动汽车充电的调度模型。本发明可以满足电动汽车的紧急充电需求。

Description

电动汽车充电的调度方法和系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车充电的调度方法和系统。
背景技术
随着人口的增长和经济的快速发展，能源问题是我们面对可持续发展不容忽视的问题。电动汽车具有节能减排的优点，因此电动汽车对减缓能源短缺和环境污染具有重要的意义。电动汽车一般接入微电网来实现充电，为保证电网稳定运行，对电动汽车的充电行为进行优化调度是必要的。
现有的调度技术一般采用集中式调度。集中式调度方法是利用聚合器收集所有电动汽车的充电数据，并根据所需的调度目标建立优化调度模型，对电动汽车进行统一调度。
然而，现有技术的调度方法并未考虑到电动汽车充电行为的紧急程度。对于用户而言，在具有紧急充电需求时，这种统一的调度方式会导致电动汽车接入微电网时充电量不足以满足用户需求。因此，现有技术存在电动汽车紧急充电时充电量不足的缺点。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电动汽车充电的调度方法和系统，解决了现有技术中电动汽车在紧急充电时充电量不足问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明解决其技术问题所提供的一种电动汽车充电的调度方法，所述调度方法由计算机执行，包括以下步骤：
获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；
基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；
基于所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数和所述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；
基于所述接入微电网时间段数和所述离开微电网时间段数获取充电紧急指数；
基于所述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；
设置电动汽车的充电状态变量；
基于所述充电状态变量、所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数、所述充电需求数据、所述电网总荷载和所述充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；
基于所述充电状态变量、所述约束条件和所述调度目标构建电动汽车充电的调度模型，所述调度模型用于电动汽车的充电调度。
优选的，所述电动汽车充电时间数据包括：
电动汽车接入微电网时间点、电动汽车离开微电网时间点；
所述充电需求数据包括：电动汽车接入微电网时的电池荷电状态、电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态。
优选的，所述接入微电网时间段数的获取方法为：
Figure BDA0002106665610000031
其中：
Figure BDA0002106665610000032
表示第i辆电动汽车接入微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
所述第i辆电动汽车的离开微电网的时间段数的获取方法为：
Figure BDA0002106665610000033
其中：
Figure BDA0002106665610000034
表示第i辆电动汽车离开微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长。
优选的，所述无序充电时的电网总荷载的获取方法为：
S3011、时间段初始值j＝1
S3012、电动汽车初始值i＝1，
S3013、判断第i辆电动汽车是否接入微电网，若成立，转到步骤S3014，否则电动汽车在j时间段不充电；
S3014、判断第i辆电动汽车满足基本出行需求若成立，电动汽车在j时间段不充电，否则电动汽车在j时间段充电；
S3015、将i+1赋值给i，判断i≤N是否成立，N为电动汽车总数量，若成立，转到步骤S3013，否则转到步骤S3016；
S3016、计算j时间段所有电动汽车充电荷载之和；
S3017、将j+1赋值给j，判断j.≤M是否成立，M为时间段的总数量，若成立，转到步骤S3013，否则转到步骤S3018；
S3018、叠加基础荷载和电动汽车的无序充电荷载，获取各时段无序充电的电网总荷载。
优选的，所述充电紧急指数的获取方法为：
Indexi＝(Ti Rem·ΔT)PEV·ηEV-Ei
其中：
Figure BDA0002106665610000041
表示第i辆电动汽车剩余的接入电网的时间段数；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
PEV表示电动汽车正常充电功率；
ηEV表示电动汽车充电效率；
Ei表示为第i辆电动汽车的满足基本需求所需充电量；
Figure BDA0002106665610000042
其中：
Figure BDA0002106665610000043
表示第i辆电动汽车离开微电网所处的时间段数；
Figure BDA0002106665610000044
表示第i辆电动汽车接入微电网所处的时间段数；
Figure BDA0002106665610000045
其中：
Figure BDA0002106665610000046
表示第i辆电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态；
Figure BDA0002106665610000047
表示第i辆电动汽车接入电网时的电池的荷电状态；
Figure BDA0002106665610000048
表示电动汽车的电池容量。
优选的，根据所述充电紧急指数，所述电动汽车的充电功率为：
Figure BDA0002106665610000051
Figure BDA0002106665610000052
表示电动汽车快速充电功率；
Figure BDA0002106665610000053
表示电动汽车正常充电功率。
优选的，所述设置电动汽车的充电状态变量为：
Figure BDA0002106665610000054
其中：
xi，j表示第i辆电动汽车在第j时间段的状态；
xi，j＝0表示电动汽车处于未充电状态，
xi，j＝1表示电动汽车处于充电状态。
优选的，所述约束条件包括：对紧急电动汽车充电约束、对非紧急电动汽车充电约束、对电网运行总荷载约束。
优选的，所述调度目标为：
Figure BDA0002106665610000055
其中：
Figure BDA0002106665610000056
表示各时间段内微电网总荷载的最大值；
Figure BDA0002106665610000057
表示各时间段内微电网总荷载的最小值。
本发明解决其技术问题所提供的一种电动汽车充电的调度系统，所述系统包括计算机，所述计算机包括：
至少一个存储单元；
至少一个处理单元；
其中，所述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：
获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；
基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；
基于所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数和所述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；
基于所述接入微电网时间段数和所述离开微电网时间段数获取充电紧急指数；
基于所述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；
设置电动汽车的充电状态变量；
基于所述充电状态变量、所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数、所述充电需求数据、所述电网总荷载和所述充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；
基于所述充电状态变量、所述约束条件和所述调度目标构建电动汽车充电的调度模型，所述调度模型用于电动汽车的充电调度。
(三)有益效果
本发明提供了一种电动汽车充电的调度方法和系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明通过获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；基于接入微电网时间段数、离开微电网时间段数和充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；基于接入微电网时间段数和离开微电网时间段数获取充电紧急指数；基于充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；设置电动汽车的充电状态变量；基于充电状态变量、接入微电网时间段数、离开微电网时间段数、充电需求数据、电网总荷载和充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；基于充电状态变量、约束条件和调度目标构建电动汽车充电的调度模型。本发明考虑到电动汽车的充电紧急程度，并根据紧急程度对接入微电网的电动汽车进行调整，可以保证紧急充电的电动汽车在接入微电网时一直保持充电状态，并且提高紧急电动汽车充电功率，对其进行快充，直到电动汽车离开微电网，使得具有紧急充电需求的电动汽车在接入微电网的时间段内满足充电需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的电动汽车充电的调度方法的整体流程图；
图2为本发明实施例所述的获取电动汽车无序充电时的电网总荷载的整体流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种电动汽车充电的调度方法和系统，解决了现有技术中电动汽车在紧急充电时充电量不足的问题，满足了电动汽车紧急充电时的充电需求。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例通过获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；基于接入微电网时间段数、离开微电网时间段数和充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；基于接入微电网时间段数和离开微电网时间段数获取充电紧急指数；基于充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；设置电动汽车的充电状态变量；基于充电状态变量、接入微电网时间段数、离开微电网时间段数、充电需求数据、电网总荷载和充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；基于充电状态变量、约束条件和调度目标构建电动汽车充电的调度模型。本发明实施例考虑到电动汽车的充电紧急程度，并根据紧急程度对接入微电网的电动汽车进行调整，可以保证紧急充电的电动汽车在接入微电网时一直保持充电状态，并且提高紧急电动汽车充电功率，对其进行快充，直到电动汽车离开微电网，使得具有紧急充电需求的电动汽车在接入微电网的时间段内满足充电需求。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种调度方法，如图1所示，上述调度方法由计算机执行，包括以下步骤：
S1、获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；
S2、基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；
S3、基于上述接入微电网时间段数、上述离开微电网时间段数和上述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；
S4、基于上述接入微电网时间段数和上述离开微电网时间段数获取充电紧急指数；
S5、基于上述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；
S6、设置电动汽车的充电状态变量；
S7、基于上述充电状态变量、上述接入微电网时间段数、上述离开微电网时间段数、上述充电需求数据、上述电网总荷载和上述充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；
S8、基于上述充电状态变量、上述约束条件和上述调度目标构建电动汽车充电的调度模型，上述调度模型用于电动汽车的充电调度。
本发明实施例通过获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；基于接入微电网时间段数、离开微电网时间段数和充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；基于接入微电网时间段数和离开微电网时间段数获取充电紧急指数；基于充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；设置电动汽车的充电状态变量；基于充电状态变量、接入微电网时间段数、离开微电网时间段数、充电需求数据、电网总荷载和充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；基于充电状态变量、约束条件和调度目标构建电动汽车充电的调度模型。本发明实施例考虑到电动汽车的充电紧急程度，并根据紧急程度对接入微电网的电动汽车进行调整，可以保证紧急充电的电动汽车在接入微电网时一直保持充电状态，并且提高紧急电动汽车充电功率，对其进行快充，直到电动汽车离开微电网，使得具有紧急充电需求的电动汽车在接入微电网的时间段内满足充电需求。
下面对各步骤进行详细描述，本发明实施例可以由计算机执行。
在步骤S1中，获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据。
在本发明实施例中，设参与调度的共N辆电动汽车，用i表示第i辆电动汽车。具体的，本发明实施例假设电动汽车一天内只进行一次充电。
其中，电动汽车充电时间数据包括：电动汽车接入微电网时间点、电动汽车离开微电网时间点。
具体的，在本发明实施例中，每辆电动汽车的用户根据实际出行需求设置接入微电网的时间点和离开微电网的时间点
Figure BDA0002106665610000111
表示第i辆电动汽车接入微电网的时间点；
Figure BDA0002106665610000112
表示第i辆电动汽车离开微电网的时间点；
Figure BDA0002106665610000113
表示第i辆电动汽车接入电网时的电池的荷电状态。
用户设置的充电需求数据包括：电动汽车接入微电网时的电池荷电状态、电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态。
具体的，在本发明实施例中，每辆电动汽车的用户根据实际出行需求设置接入微电网时间点和离开微电网时间点，根据用户接入微电网时间点和离开微电网时间点计算电动汽车出行里程，进而计算电动汽车满足基本出行需求的理想电池荷电状态。为了延长电池寿命，防止电动汽车电池过度充电对电池寿命的影响，需为电池设置荷电状态上限。
Figure BDA0002106665610000114
表示第i辆电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态；
Figure BDA0002106665610000115
表示第i辆电动汽车电池荷电状态上限。
具体的，在本发明实施例中，
Figure BDA0002106665610000116
在步骤S2中，基于上述用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据获取电动汽车接入微电网时间段数和离开微电网时间段数。
具体的，首先设定一个充电调度时间段时长，在本发明实施例中，ΔT＝0.25，即以15min为一个充电时间段，则24小时被分成的时间段数为M＝96，即J＝96，用j表示第j个时间段。
对于第i辆电动汽车，接入微电网时间段的获取方法为：
Figure BDA0002106665610000117
其中：
Figure BDA0002106665610000121
表示第i辆电动汽车接入微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长，ΔT＝0.25。
具体的，上述公式的含义为：计算电动汽车接入微电网时间段时，并进行向上取整。表示在每个时间段开始时对汽车安排充电，而在充电时间段的中间接入的电动汽车必须等到该时间段的充电活动结束，参与下一个时间段的充电活动。
对于第i辆电动汽车，离开微电网时间段数的获取方法为：
Figure BDA0002106665610000122
其中：
Figure BDA0002106665610000123
表示第i辆电动汽车离开微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长，ΔT＝0.25。
在步骤S3中，基于上述接入微电网时间段数、上述离开微电网时间段数和上述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载。
具体的，无序充电电网总荷载的获取方法包括以下步骤：
S3011、时间段初始值j＝1，
S3012、电动汽车初始值i＝1，
S3013、判断第i辆电动汽车是否接入微电网，若成立，转到步骤S3014，否则电动汽车在j时间段不充电；
S3014、判断第i辆电动汽车满足基本出行需求若成立，电动汽车在j时间段不充电，否则电动汽车在j时间段充电；
S3015、将i+1赋值给i，判断i≤N是否成立，N为电动汽车总数量，若成立，转到步骤S3013，否则转到步骤S3016；
S3016、计算j时间段所有电动汽车充电荷载之和；
S3017、将j+1赋值给j，判断j.≤M是否成立，M为时间段的总数量，若成立，转到步骤S3013，否则转到步骤S3018；
S3018、叠加基础荷载和电动汽车的无序充电荷载，获取各时段无序充电总荷载。
在步骤S4中，基于上述接入微电网时间段数和上述离开微电网时间段数获取充电紧急指数。
具体的，电动汽车充电紧急指数的获取方法为：
Indexi＝(Ti Rem·ΔT)PEV·ηEV-Ei
其中：
Figure BDA0002106665610000131
表示第i辆电动汽车剩余的接入电网的时间段数；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
PEV表示电动汽车正常充电功率；
ηEV表示电动汽车充电效率；
Ei表示为第i辆电动汽车的满足基本需求所需充电量
Figure BDA0002106665610000132
其中：
Figure BDA0002106665610000133
表示第i辆电动汽车离开微电网所处的时间段数；
Figure BDA0002106665610000134
表示第i辆电动汽车接入微电网所处的时间段数；
Figure BDA0002106665610000135
其中：
Figure BDA0002106665610000136
表示第i辆电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态；
Figure BDA0002106665610000141
表示第i辆电动汽车接入电网时的电池的荷电状态；
Figure BDA0002106665610000142
表示电动汽车的电池容量。
在本发明实施例中，根据充电紧急指数判断电动汽车的充电紧急程度，当充电紧急指数小于等于0时，该电动汽车为紧急电动汽车；当充电紧急指数大于0时，该电动汽车为非紧急电动汽车。
在步骤S5中，基于上述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率。
具体的，电动汽车充电功率表示为：
Figure BDA0002106665610000143
其中：
Figure BDA0002106665610000144
表示电动汽车快速充电功率；
Figure BDA0002106665610000145
表示电动汽车正常充电功率。
当电动汽车在紧急充电状态下，对电动汽车实行快速充电策略，采用快速充电功率进行充电；当电动汽车在非紧急充电状态下，对电动汽车实行正常充电策略，采用正常充电功率进行充电。
在步骤S6中，设置电动汽车的充电状态变量。
在本发明实施例中，选取电动汽车充电状态变量xi，j设置为模型的自变量。
具体的，xi，j表示第i辆电动汽车在第j时间段的状态：
Figure BDA0002106665610000146
其中：
xi，j＝0表示电动汽车处于未充电状态，
xi，j＝1表示电动汽车处于充电状态。
在步骤S7中，基于上述充电状态变量、上述接入微电网时间段、上述离开微电网时间段、上述充电需求数据、上述电网总荷载和上述充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标。
上述约束条件包括：对紧急电动汽车充电约束、对非紧急电动汽车充电约束、对电网运行总荷载约束。
其中，对紧急电动汽车充电约束具体为：
基于充电紧急指数判断电动汽车的充电紧急程度，充电紧急指数小于等于0表示电动汽车处于紧急充电状态，需要对其进行约束。此时，执行式为：
Figure BDA0002106665610000151
上述执行式含义为：当需要紧急充电的电动汽车从接入微电网一直到离开微电网的时间段内一直处于充电状态。
其中，对非紧急电动汽车充电约束具体为：
只有当电动汽车接入微电网，且还未离开微电网时电动汽车才能进行充电。
表达式为：
xi，j＝0
若
Figure BDA0002106665610000152
其中i＝1，2，...，N
其中，i和j为判断条件。
当电动汽车离开电网的时候电动汽车的荷电状态SOC必须大于电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态，小于电动汽车电池荷电状态上限，即
Figure BDA0002106665610000161
其中：
Figure BDA0002106665610000162
表示第i辆电动汽车离开微电网时电池的荷电状态；
Figure BDA0002106665610000163
表示第i辆电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态；
Figure BDA0002106665610000164
表示第i辆电动汽车电池荷电状态上限。
Figure BDA0002106665610000165
其中：
Figure BDA0002106665610000166
表示第i辆电动汽车连接到微电网时电池的荷电状态。
其中，对电网运行总荷载约束具体为：
Figure BDA0002106665610000167
其中：
Figure BDA0002106665610000168
表示无序充电情形下，各时间段微电网总荷载中的最大值；
Figure BDA0002106665610000169
表示第j时间段微电网的基础荷载。
Figure BDA00021066656100001610
其中：
Figure BDA00021066656100001611
表示第j时间段微电网总荷载。
Figure BDA00021066656100001612
其中：
Figure BDA00021066656100001613
表示第j时间段无序充电的电动汽车充电荷载叠加之和；
Figure BDA00021066656100001614
表示第j时间段微电网的基础荷载。
在本发明实施例中，调度目标的获取方法为：
以最小化微电网荷载极差/峰谷差为优化目标，获取了调度目标。
具体的，上述调度目标为：
Figure BDA0002106665610000171
其中：
Figure BDA0002106665610000172
表示使用该有序调度方法得到的各时间段内微电网总荷载中的最大值；
Figure BDA0002106665610000173
表示使用该有序调度方法得到的各时间段内微电网总荷载中的最小值。
本发明实施例在具体实施时，由于电网总荷载峰谷差变小，微电网荷载更加平稳，波动更小，使得微电网运行更加安全。
步骤S8中，基于上述充电状态变量、上述约束条件和上述调度目标构建电动汽车充电的调度模型，上述调度模型用于电动汽车的充电调度。
具体的，本发明实施例采用Cplex软件对上述调度模型进行求解。
下面举例对模型求解进行说明。
假设有6辆电动汽车，时间段设置为15分钟，一天被分为96个时间段。
则模型的解具体为：
Figure BDA0002106665610000174
其中：xi，j表示第i辆电动汽车在第j时间段的状态。
例如：x1，1＝1表示第1辆车在第1个时间段充电，x6，1＝0表示第6辆车在第1时间段不充电。
基于上述的解可知电动汽车充电的调度方案。观察解的行数据可以知道每个电动汽车应该在哪些时间段充电，观察解的列数据可知每一个时间段有哪些车在充电。
本发明实施例还提供了一种电动汽车充电的调度系统，上述系统包括计算机，上述计算机包括：
至少一个存储单元；
至少一个处理单元；
获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；
设定调度时间段时长，获取电动汽车接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；
基于电动汽车接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数和所述充电需求数据，计算无序充电时电网总荷载；
基于所述接入微电网时间段数和所述离开微电网时间段数计算充电紧急指数；
基于所述充电紧急指数设置电动汽车充电功率；
设置电动汽车充电状态变量；
基于充电状态变量、接入微电网时间段数、离开微电网时间段数、充电需求数据、电网总荷载和充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；
所述调度目标和所述约束条件共同构成了电动汽车充电的调度模型，所述调度模型用于电动汽车的充电调度。
可理解的是，本发明实施例提供的上述调度系统与上述调度方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考电动汽车充电的调度方法中的相应内容，此处不再赘述。
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
1、本发明实施例通过获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；基于接入微电网时间段数、离开微电网时间段数和充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；基于接入微电网时间段数和离开微电网时间段数获取充电紧急指数；基于充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；设置电动汽车的充电状态变量；基于充电状态变量、接入微电网时间段数、离开微电网时间段数、充电需求数据、电网总荷载和充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；基于充电状态变量、约束条件和调度目标构建电动汽车充电的调度模型。本发明实施例考虑到电动汽车的充电紧急程度，并根据紧急程度对接入微电网的电动汽车进行调整，可以保证紧急充电的电动汽车在接入微电网时一直保持充电状态，并且提高紧急电动汽车充电功率，对其进行快充，直到电动汽车离开微电网，使得具有紧急充电需求的电动汽车在接入微电网的时间段内满足充电需求。
2、本发明实施例提供的充电调度方法为有序充电调度方法，与无序充电调度方法对比，对微电网总荷载有明显的削峰填谷的作用，电网总荷载的极差和方差均有明显的减小，缓解了电网荷载的压力，同时预防出现新的荷电峰值对电网运行安全的冲击，使得电网运行更加安全稳定。
需要说明的是，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各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电的调度方法，其特征在于，所述调度方法由计算机执行，包括以下步骤：
获取用户设置的电动汽车充电时间数据和充电需求数据；
基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；
基于所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数和所述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；
基于所述接入微电网时间段数和所述离开微电网时间段数获取充电紧急指数；
基于所述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；
设置电动汽车的充电状态变量；
基于所述充电状态变量、所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数、所述充电需求数据、所述电网总荷载和所述充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；
基于所述充电状态变量、所述约束条件和所述调度目标构建电动汽车充电的调度模型，所述调度模型用于电动汽车的充电调度；
所述接入微电网时间段数的获取方法为：
Figure FDA0003520587030000011
其中：
Figure FDA0003520587030000012
表示第i辆电动汽车接入微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
所述第i辆电动汽车离开微电网的时间段数的获取方法为：
Figure FDA0003520587030000021
其中：
Figure FDA0003520587030000022
表示第i辆电动汽车离开微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
所述充电紧急指数的获取方法为：
Figure FDA0003520587030000023
其中：
Figure FDA0003520587030000024
表示第i辆电动汽车剩余的接入电网的时间段数；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
PEV表示电动汽车正常充电功率；
ηEV表示电动汽车充电效率；
Ei表示为第i辆电动汽车的满足基本需求所需充电量；
Figure FDA0003520587030000025
其中：
Figure FDA0003520587030000026
表示第i辆电动汽车离开微电网时间段数；
Figure FDA0003520587030000027
表示第i辆电动汽车接入微电网时间段数
Figure FDA0003520587030000028
其中：
Figure FDA0003520587030000029
表示第i辆电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态；
Figure FDA00035205870300000210
表示第i辆电动汽车接入电网时的电池的荷电状态；
Figure FDA00035205870300000211
表示电动汽车的电池容量。
2.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述电动汽车充电时间数据包括：电动汽车接入微电网时间点、电动汽车离开微电网时间点；
所述充电需求数据包括：电动汽车接入微电网时的电池荷电状态、电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态。
3.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述无序充电时的电网总荷载的获取方法为：
S3011、时间段初始值j＝1
S3012、电动汽车初始值i＝1，
S3013、判断第i辆电动汽车是否接入微电网，若成立，转到步骤S3014，否则电动汽车在j时间段不充电；
S3014、判断第i辆电动汽车是否满足基本出行需求，若成立，电动汽车在j时间段不充电，否则电动汽车在j时间段充电；
S3015、将i+1赋值给i，判断i≤N是否成立，N为电动汽车总数量，若成立，转到步骤S3013，否则转到步骤S3016；
S3016、计算j时间段所有电动汽车充电荷载之和；
S3017、将j+1赋值给j，判断j≤M是否成立，M为时间段的总数量，若成立，转到步骤S3013，否则转到步骤S3018；
S3018、叠加基础荷载和电动汽车的无序充电荷载，获取各时段无序充电的电网总荷载。
4.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，根据所述充电紧急指数，所述电动汽车的充电功率为：
Figure FDA0003520587030000041
Figure FDA0003520587030000042
表示电动汽车快速充电功率；
Figure FDA0003520587030000043
表示电动汽车正常充电功率。
5.如权利要求4所述的调度方法，其特征在于，所述设置电动汽车的充电状态变量为：
Figure FDA0003520587030000044
其中：
xi,j表示第i辆电动汽车在第j时间段的状态；
xi,j＝0表示电动汽车处于未充电状态，
xi,j＝1表示电动汽车处于充电状态。
6.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述约束条件包括：对紧急电动汽车充电约束、对非紧急电动汽车充电约束、对电网运行总荷载约束。
7.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述调度目标为：
Figure FDA0003520587030000045
其中：
Figure FDA0003520587030000046
表示各时间段内微电网总荷载的最大值；
Figure FDA0003520587030000047
表示各时间段内微电网总荷载的最小值。
8.一种电动汽车充电的调度系统，其特征在于，所述系统包括计算机，所述计算机包括：
至少一个存储单元；
至少一个处理单元；
其中，所述至少一个存储单元中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理单元加载并执行以实现以下步骤：
获取用户设置的电动汽车的充电时间数据和充电需求数据；
基于所述电动汽车充电时间数据获取电动汽车的接入微电网时间段数和离开微电网时间段数；
基于所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数和所述充电需求数据获取电动汽车无序充电时的电网总荷载；
基于所述接入微电网时间段数和所述离开微电网时间段数获取充电紧急指数；
基于所述充电紧急指数获取电动汽车的充电功率；
设置电动汽车的充电状态变量；
基于所述充电状态变量、所述接入微电网时间段数、所述离开微电网时间段数、所述充电需求数据、所述电网总荷载和所述充电功率获取电动汽车充电的约束条件和调度目标；
基于所述充电状态变量、所述约束条件和所述调度目标构建电动汽车充电的调度模型，所述调度模型用于电动汽车的充电调度；
所述接入微电网时间段数的获取方法为：
Figure FDA0003520587030000051
其中：
Figure FDA0003520587030000052
表示第i辆电动汽车接入微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
所述第i辆电动汽车离开微电网的时间段数的获取方法为：
Figure FDA0003520587030000061
其中：
Figure FDA0003520587030000062
表示第i辆电动汽车离开微电网的时间点；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
所述充电紧急指数的获取方法为：
Figure FDA0003520587030000063
其中：
Figure FDA0003520587030000064
表示第i辆电动汽车剩余的接入电网的时间段数；
ΔT表示一个充电调度时间段时长；
PEV表示电动汽车正常充电功率；
ηEV表示电动汽车充电效率；
Ei表示为第i辆电动汽车的满足基本需求所需充电量；
Figure FDA0003520587030000065
其中：
Figure FDA0003520587030000066
表示第i辆电动汽车离开微电网时间段数；
Figure FDA0003520587030000067
表示第i辆电动汽车接入微电网时间段数
Figure FDA0003520587030000068
其中：
Figure FDA0003520587030000069
表示第i辆电动汽车满足基本出行所需的电池荷电状态；
Figure FDA00035205870300000610
表示第i辆电动汽车接入电网时的电池的荷电状态；
Figure FDA0003520587030000071
表示电动汽车的电池容量。
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