CN110979082A - 一种配电网电动汽车充电负荷调控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种配电网电动汽车充电负荷调控方法及系统，具体的，在接收到电动车用户输入的目标充电桩后，先确定目标充电桩的对应的变压器，然后，调取的该变压器的实时负荷超过预设重载值，则向用户发送所述目标充电桩不可用的消息。这样，便可以引导电动汽车充电负荷，不在用电高峰时段到容量紧张配变供电的充电桩来充电，进而可以避免造成配电网容量不够的问题，该方式与不断的调控各充电桩充电功率的方式，无需改变对充电桩做调整，可以大大减小控制复杂度。

Description

一种配电网电动汽车充电负荷调控方法及系统

技术领域

本申请涉及电气技术领域，尤其涉及一种配电网电动汽车充电负荷调控方法及系统。

背景技术

随着国家对电动汽车产业发展的支持，越来越多的电动汽车上路，从而有越来越多的充电需求。但是在配电网设计之初，并没有考虑到充电桩的充电负荷情况，因此，若不对充电桩的充电负荷进行调控，将会影响到配电网的安全运行。

现有技术中，提供了一种配电网电动汽车充电桩联网调度系统，该系统主要包含上位机主站调度系统和充电桩终端，上位机主站调度系统通过GPRS网络主站与充电桩终端交互信息，根据调度控制策略调节电网峰值负荷；调度控制策略通过三个方面控制配电网内各充电桩充电功率：根据全网负荷值，控制配电网内各充电桩充电功率；根据分时电价，控制配电网内各充电桩充电功率；根据区域内充电桩所接入变电站的负荷，控制区域内各充电桩充电功率。

但是，上述通过主站调控配电网中各充电桩充电功率的方式，需要依赖于上位机主站的信息交互与分析,以及控制系统的功率控制，随着配电网中所接入的充电桩越来越多，需要的通讯量也越来越大，功率控制过程也越来越复杂。

发明内容

针对上述问题，本申请实施例提供了一种配电网电动汽车充电负荷调控方法及系统。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种配电网电动汽车充电负荷调控方法，该包括：

根据用户输入的目标充电桩，确定为所述目标充电桩供电的变压器；

调取所述变压器的实时负荷情况；

如果成功调取所述变压器的实时负荷，则判断调取的所述实时负荷是否超过预设重载值；

如果所述实时负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

可选地，调取所述变压器的实时负荷情况之后，所述方法还包括：

如果未成功调取所述变压器的实时负荷，则判断所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷是否超过预设重载值；

如果所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

可选地，如果所述实时负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，所述方法还包括：

根据所述用户当前所处地理位置以及所述用户行程计划，查找可用充电桩；

将所述可用充电桩发送给所述用户。

可选地，如果所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，所述方法还包括：

根据所述当月历史典型日的负荷曲线，查找负荷低于所述预设重载值的时间点；

根据负荷低于所述预设重载值的时间点，向所述用户发送所述目标充电桩的预计可用时间。

可选地，所述当月历史典型日的负荷为所述变压器当月的负荷最高的一天对应的负荷或者所述变压器当月中日负荷处于前N位的平均值。

可选地，确定为所述目标充电桩供电的变压器之前，所述方法还包括：

判断所述目标充电桩的各充电口是否均处于正在充电状态；

如果所述目标充电桩的各充电口均处于正在充电状态，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息；

否则，则确定为所述目标充电桩供电的变压器。

可选地，如果所述目标充电桩的各充电口均处于正在充电状态，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，所述方法还包括：

根据在所述目标充电桩正在充电的电池的充电率和充电功率，计算所述电池的剩余充电时间；

根据所述剩余充电时间，向所述用户发送所述目标充电桩的预计可用时间。

可选地，确定为所述目标充电桩供电的变压器之前，所述方法还包括：

判断所述目标充电桩接收到用户上报故障的次数是否超过预设次数；

如果所述目标充电桩接收到用户上报故障的次数超过预设次数，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种配电网电动汽车充电负荷调控系统，该系统包括充电服务平台、与所述充电服务平台通信连接的电网负荷分析平台，其中：

所述电网负荷分析平台被配置为执行本申请实施例第一方面所提供的方法；

所述充电服务平台被配置为接收所述电网负荷分析平台所发送的消息和接收用户输入。

由上述实施例可见，本申请实施例提供的配电网电动汽车充电负荷调控方法及系统，在接收到电动车用户输入的目标充电桩后，先确定目标充电桩的对应的变压器，然后，调取的该变压器的实时负荷超过预设重载值，则向用户发送所述目标充电桩不可用的消息。这样，便可以引导电动汽车充电负荷，不在用电高峰时段到容量紧张配变供电的充电桩来充电，进而可以避免造成配电网容量不够的问题，该方式与不断的调控各充电桩充电功率的方式，无需改变对充电桩做调整，可以大大减小控制复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种配电网电动汽车充电负荷调控方法的基本流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种配电网电动汽车充电负荷调控方法的基本流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种配电网电动汽车充电负荷调控系统法的基本结构示意图。

具体实施方式

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作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。

图1为本申请实施例提供的一种配电网电动汽车充电负荷调控方法的基本流程示意图。如图1所示，该方法主要包括如下步骤：

S101：根据用户输入的目标充电桩，确定为所述目标充电桩供电的变压器。

本实施例提供了一个充电服务平台，该为一个充电信息共享平台，可以设计为安装在用户终端上的app(应用程序)，车主前往充电桩充电前，可以在充电服务平台(即终端app)上输入的目标充电桩，其中，该目标充电桩可以为用户直接输入的充电桩、提前预约的充电桩、或者根据用户选择驾驶路径为用户推荐的充电桩。

然后，在电网负荷分析平台中，预先存储有各充电桩和给充电桩供电的变压器的对应关系，需要说明的是，一个充电桩可能为对应两级或者更多级的变压器，所以在设置充电桩与对该充电桩供电的变压器的对应关系时，可以取为该充电桩直接供电的最近一级的变压器、也可以该其上级的变压器或者还以选择多级变压器，并对多级变压器的负荷情况同时进行考核。当接收到来用户在充电服务平台用户输入的目标充电桩，则根据预先存储的充电桩和给充电桩供电的变压器的对应关系表，查找该目标充电桩的对应的变压器。

S102：调取所述变压器的实时负荷情况。

电网负荷分析平台向对应的变压器调取其实时符合情况。

S103：如果成功调取所述变压器的实时负荷，则判断调取的所述实时负荷是否超过预设重载值。

调取成功后，当目标充电桩所在变压器的供电配变实时负荷是否超过预设重载值，如重载、满载或超载时，则执行步骤S104。

S104：如果所述实时负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

如果所述实时负荷超过预设重载值，生成目标充电桩不可用的消息，同时，可以在充电服务平台上，显示为该充电桩“不可用”。

这样，便可以引导电动汽车充电负荷，不在用电高峰时段到容量紧张配变供电的充电桩来充电，进而可以避免造成配电网容量不够的问题，该方式与不断的调控各充电桩充电功率的方式，无需改变对充电桩做调整，可以大大减小控制复杂度。

进一步的，在实际使用过程中，还存在通信故障、或者变压器侧的配电网不支持通信功能等情况，导致不能调取变压器的负荷的情况。针对上述问题本实施例还提供了另一种调控方案。图2为本申请实施例提供的另一种配电网电动汽车充电负荷调控方法的基本流程示意图。如图2所示，该方法主要包括如下步骤：

S201:根据用户输入的目标充电桩，判断所述目标充电桩的各充电口是否均处于正在充电状态。

如果均处于正在充电状态，则执行步骤S202,否则执行步骤S205。

S202:如果所述目标充电桩的各充电口均处于正在充电状态，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

如果所述目标充电桩的各充电口均处于正在充电状态，则生成目标充电桩不可用的消息，同时，可以在充电服务平台上，显示为该充电桩“不可用”。

S203:根据在所述目标充电桩正在充电的电池的充电率和充电功率，计算所述电池的剩余充电时间。

为了方便用户知晓该目标充电桩的未来可用时间，那么根据现在的充电的电池充电量、充电功率，计算出该电池的剩余充电时间。需要说明的是，当一个充电桩设置多个充电口时，则可以选择目前充电率最多的一个电池进行计算。

S204:根据所述剩余充电时间，向所述用户发送所述目标充电桩的预计可用时间。

根据该剩余充电时间，可以在充电服务平台上，显示预计充电桩“预计M分钟后可用”的信息。

另外，在实际使用过程中，充电桩还会存在充电桩的充电口故障、计费异常、显示异常等故障问题，因此，确定目标充电桩的对应的变压器之前，可以先确定该目标充电桩是否存在故障问题，如果存在，则可以生成目标充电桩不可用的消息，同时，可以在充电服务平台上，显示为该充电桩“不可用”的报修信息，另外，还可以根据相应故障的维修经验，估计维修所需时间，并在充电服务平台上，显示“预计可用时间点”的信息。

进一步的，本实施例还在充电服务平台上提供了用户对充电桩故障的报修功能，进而在确定目标充电桩的对应的变压器之前，还可以先判断所述目标充电桩接收到用户上报故障的次数是否超过预设次数；其中，如果该目标充电桩接收到用户上报故障的次数超过预设次数，则向用户发送所述目标充电桩不可用的消息；否则，则继续执行步骤S205。

本实施例在调取变压器的实时负荷情况之前，会先确认充电桩的充电使用状态、充电桩是否存在故障等信息，一方面防止当充电桩自身不可用时，还向用户推送可用的信息，进而可以保证推送消息的准确性，提升用户体验；另一方面防止当充电桩自身不可用时，还调取向变压器调取数据的情况，可以减少数据通信次数。

S205：确定为所述目标充电桩充电的变压器。

电网负荷分析平台根据预先存储的充电桩和给充电桩供电的变压器的对应关系表，查找该目标充电桩的对应的变压器。

S206：调取所述变压器的实时负荷情况。

电网负荷分析平台通过与目标充电桩的对应的变压器建立通信，调取其实时负荷状况。

其中，如果为未成功调取到变压器的实时负荷情况，则执行步骤S207,否则执行步骤S211。

S207：如果未成功调取所述变压器的实时负荷，则判断所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷是否超过预设重载值。

电网负荷分析平台中存储有各充电桩所对应的变压器，在过去N年(N大于或等于1，且小于无穷大)各月的典型日负荷曲线。其中，该典型日负荷曲线可以变压器当月的负荷最高的一天对应的负荷、当月中日负荷处于前M位的负荷平均值或者过去多年在当月的负荷最高的一天对应的负荷平均值等方式确定。

在未成功调取所述变压器的实时负荷，则判断该变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷是否超过预设重载值，例如，当前时间为2019年11月10日上午10:00，则获取存储的11月的历史典型日在上午10点的负荷是否超过预设重载值。如果超过则执行步骤S208。

S208：如果所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

如果所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷超过预设重载值，则生成目标充电桩不可用的消息，同时，可以在充电服务平台上，显示为该充电桩“不可用”。

进一步的，为了方便用户了解该充电桩的可用时间，再向用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，该方法还包括：

S209：根据所述当月历史典型日的负荷曲线，查找负荷低于所述预设重载值的时间点。

例如，当前时间为2019年11月10日上午10:00，根据11月的历史典型日的负荷曲线，得出在上午10点的负荷超过预设重载值，则根据该荷曲线查找该日在上午10:00低于预设重载值的时间点。

S210：根据负荷低于所述预设重载值的时间点，向所述用户发送所述目标充电桩的预计可用时间。

根据负荷低于所述预设重载值的时间点，给出一个保障充电可行的平时段或低谷时段时间，判断此时间与现在时间差N分钟，显示充电桩“预计N分钟后可用”。例如，找到在上午12:00至下午2:00之间电网负荷均低于预设重载值，则根据该时间向用户发送所述目标充电桩的预计可用时间，例如，向用户发送该充电桩在上午12:00至下午2:00之间可用。需要说明的是，在步骤S208中向用户发送所述目标充电桩不可用的消息同时，可以同时推送该预计可用时间的提示消息。

S211：如果成功调取所述变压器的实时负荷，则判断调取的所述实时负荷是否超过预设重载值。

当目标充电桩所在变压器的供电配变实时负荷是否超过预设重载值，如重载、满载或超载时，则执行步骤S212。

S212：如果所述实时负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

进一步的，为给用户提供更多的选择，在向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，本实施例提供了如下步骤：

S213：根据所述用户当前所处地理位置以及所述用户行程计划，查找可用充电桩。

可以根据用户在地图上输入的行程计划、如终点位置和/或选择的行驶路径等，以及，用户当前所处地理位置，查找可用的充电桩，其中，在进行可用充电桩查找时，可以基于当前所处地理位置、以及终点位置查找距离用户较近的可用一个或多个充电桩，还可以基于用于之后的行驶路径，查找沿途较近的一个或多个充电桩。

S214：将所述可用充电桩发送给所述用户。

本实施例在向用户发送目标充电桩不可用时，不仅可以提示目标充电桩预计可用时间，还会提示“附近可用充电桩”，进而更有利于客户进行合理选择，且更有利用配电网中充电桩的合理利用。

基于上述配电网电动汽车充电负荷调控方法，本实施例还提供了一种配电网电动汽车充电负荷调控系统。图3为本申请实施例提供的一种配电网电动汽车充电负荷调控系统法的基本结构示意图。如图3所示，该系统主要包括：

充电服务平台320、与所述充电服务平台320通信连接的电网负荷分析平台310，其中，电网负荷分析平台310还与各充电桩和为各充电桩供电的变压器连接，其被配置为执行上述配电网电动汽车充电负荷调控方法；充电服务平台320被配置为接收电网负荷分析平台310所发送的消息和接收用户输入。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种配电网电动汽车充电负荷调控方法，其特征在于，包括：

根据用户输入的目标充电桩，确定为所述目标充电桩供电的变压器；

调取所述变压器的实时负荷情况；

如果成功调取所述变压器的实时负荷，则判断调取的所述实时负荷是否超过预设重载值；

如果所述实时负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调取所述变压器的实时负荷情况之后，所述方法还包括：

如果未成功调取所述变压器的实时负荷，则判断所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷是否超过预设重载值；

如果所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述实时负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，所述方法还包括：

根据所述用户当前所处地理位置以及所述用户行程计划，查找可用充电桩；

将所述可用充电桩发送给所述用户。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述变压器的当月历史典型日中当前时段的负荷超过预设重载值，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，所述方法还包括：

根据所述当月历史典型日的负荷曲线，查找负荷低于所述预设重载值的时间点；

根据负荷低于所述预设重载值的时间点，向所述用户发送所述目标充电桩的预计可用时间。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述当月历史典型日的负荷为所述变压器当月的负荷最高的一天对应的负荷或者所述变压器当月中日负荷处于前N位的平均值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定为所述目标充电桩供电的变压器之前，所述方法还包括：

判断所述目标充电桩的各充电口是否均处于正在充电状态；

如果所述目标充电桩的各充电口均处于正在充电状态，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息；

否则，则确定为所述目标充电桩供电的变压器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述目标充电桩的各充电口均处于正在充电状态，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息之后，所述方法还包括：

根据在所述目标充电桩正在充电的电池的充电率和充电功率，计算所述电池的剩余充电时间；

根据所述剩余充电时间，向所述用户发送所述目标充电桩的预计可用时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定为所述目标充电桩供电的变压器之前，所述方法还包括：

判断所述目标充电桩接收到用户上报故障的次数是否超过预设次数；

如果所述目标充电桩接收到用户上报故障的次数超过预设次数，则向所述用户发送所述目标充电桩不可用的消息。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所述目标充电桩供电的变压器包括多级变压器。

10.一种配电网电动汽车充电负荷调控系统，其特征在于，包括充电服务平台、与所述充电服务平台通信连接的电网负荷分析平台，其中：

所述电网负荷分析平台被配置为执行权利要求1至9任一所述的方法；

所述充电服务平台被配置为接收所述电网负荷分析平台所发送的消息和接收用户输入。

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