CN111404168A - 基于柔性空调负荷的平抑变电站过载的调度系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统及其方法，该系统按照变电站供电区域，采取分区域控制方式，每一块区域包含：区域协调调度系统、车载数据采集控制系统、充电站管理系统、变电站数据采集系统、用户数据采集控制系统，连接所有区域的是云监控调度平台。该发明的特点在灵活调度电力系统中的柔性空调负荷，一方面通过检测和调节移动电动汽车车舱温度，控制参与调度空调负荷的电池能耗，从而主动预调节电动汽车充电负荷；另一方面通过采集与控制固定房间空调设定温度，从而预调节用户空调负荷量。该发明创新地将引导移动电动汽车有序充放电与削减固定房间空调负荷协调调节相结合，扩展变电站的等效容量，实现平抑局部变电站过载。

Description

基于柔性空调负荷的平抑变电站过载的调度系统及其方法
技术领域：
本发明属于电网调度领域，尤其是涉及基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统及其方法。
背景技术：
一方面，随着国民经济的飞速增长，人们的生活水平得到显著提升，家用电器中空调使用的占比日益增大，尤其是在冬夏这种典型季节，由于空调的大量聚集使用，使典型季节下电网负荷难以平衡，变电站过载现象严重。两一方面，由于能源危机与全球气候变暖，无尾气排放的电动汽车得到广泛推广，以电动汽车为典型的新能源汽车工业的发展已经列入“十三五”规划，成为推动我国节能减排、产业升级的重大工程。然而由于车载空调的使用，大幅度减少电动汽车续航里程，“里程焦虑”促使用户更为频繁的充电行为，进一步加重了电网负荷。
因此，如何通过技术手段对用户侧用电行为的管理，在典型用电高峰季节实现有序用电，平抑电网变电站过载，是一个值得研究的课题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度方法，一方面通过主动预调控移动电动汽车车载空调温度，从而改变电动汽车的续航里程，引导电动汽车有序充放电；另一方面根据用户侧用电量，主动预调节固定房间空调设定温度，削减用户高峰用电负荷，通过这两者的联合协调调节实现平抑变电站的过载。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统，其特征在于，该系统采用分区域控制模式，包含一个调度平台和五个子系统：
云监控调度平台：实时接收并显示电动汽车、充电站、变电站、用户运行数据及状态，通过数据处理分析得出可消减负荷的控制策略、电动汽车温度调控和有序充放电决策，并下发给区域协调调度系统；监测电动汽车参与电网调度情况、电动汽车分布热力图、电动汽车调度过程中的异常警告、用户侧的负荷及消减量情况；
区域协调调度系统：以城市变电站供电范围划分区域，给参与调度的电动汽车和参与房间温控的用户分配唯一的身份标识码；收集、整合车载数据采集控制系统、充电站数据采集系统、变电站数据采集系统、用户数据采集控制系统上传的数据，将整合后的数据上传至云监控调度平台服务器中，并将云监控调度平台下发的指令传送至车载数据采集控制系统和充电站管理系统；
车载数据采集控制系统：采集处理电动汽车舱内温度变化和续航里程变化的数据，将行车数据上传至云监控调度平台；
充电站管理系统：采集处理充电站充电桩使用情况、充电桩电动汽车充放电状态、电动汽车接入充电桩时间、电动汽车预期离开充电桩时间、电动汽车期望电池电量，将数据上传至区域协调调度系统服务器中，并接收区域协调调度系统下发的有序充放电指令；
变电站数据采集系统：获取变电站装机容量，采集供电区域内当日负荷变化，结合电网历史负荷数据，预测电网负荷曲线；采集变电站线路电流，将变电站负荷变化数据上传至区域协调调度系统服务器中；
用户数据采集控制系统：采集区域内用户侧用电情况，将用户用电数据上传至区域协调调度系统服务器中。
进一步地，所述柔性空调负荷调度模块，负责两部分的规划：一部分是移动电动汽车规划，根据区域协调调度系统整合的电动汽车、充电桩、变电站相关数据，规划电动汽车有序充放电平抑变电站过载；所述规划电动汽车有序充放电包括：结合配电网当前负荷、预测变电站日负荷曲线和电动汽车负荷预测曲线，调控电动汽车舱内温度以减小电动汽车的整车损耗，增加电动汽车续航里程，优化电动汽车至目标充电桩的行驶路径，使变电站的等效容量不过载；
另一部分是固定用户房间空调负荷调度，根据区域协调调度系统整合的变电站、用户用电相关数据，规划用户有序用电平抑变电站过载；所述用户有序用电规划为通过调节房间空调设定温度，削减群体用户房间的空调负荷，从而削减变电站总负荷；
进一步地，所述车载数据采集控制系统包括车舱内外温度检测模块、红外检测模块、行车数据采集模块、数据处理及控制模块、通信模块；
所述车舱内外温度检测模块，以Δt为周期，检测电动汽车舱内外温度；
所述红外检测模块，检测当前电动汽车车内人数；
所述行车数据采集模块，采集电动汽车的行驶目的地、动力电池剩余电量、车内空调运行状态、车辆位置、车辆速度；
所述数据处理及控制模块，考虑整车当前平均功耗计算电动汽车剩余续航里程；接收上层控制指令，执行车载空调设定温度差异化调节，提供电动汽车有序充放电路径规划信息；
所述通信模块，采用4G/5G网络，将电动汽车行车数据上传至云监控调度平台，同时接收云监控调度平台下发的有序充放电温度调控和路径规划指令。
进一步地，所述用户侧数据采集控制系统包括通信模块、数据采集处理模块、控制模块；
所述通信模块，接收区域协调调度系统下发的房间温控指令，将指令传输给控制模块；
所述数据采集处理模块，采集用户用电量，通过负荷分析辨识用户用电设备参与电力需求响应的情况，并通过通信模块将数据上传至区域协调调度系统；
所述控制模块，执行云监控中心下发的调节房间空调设定温度指令；
基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度方法，其特征在于：云监控调度平台通过控制电动汽车群体车载空调和海量用户房间空调负荷这两种柔性空调负荷实现电网调度，通过对车舱温度控制，实现对电动汽车整车能耗和电动汽车续航能力的控制；通过控制用户侧房间空调设定温度，减少电网高峰时期的用电量，实现电网负荷的“削峰填谷”，平抑局部变电站过载；
根据获取的电动汽车、充电站、变电站、用户数据，以最小电网日负荷波动方差为调度目标，构建行驶中电动汽车集群有序充放电调度模型和房间空调调控模型；所述的行驶中电动汽车集群有序充放电调度包括规划电动汽车至目标充电站的行驶路径、影响电动汽车电量损耗的车舱温度控制；所述房间空调调控模型指预调节用户房间空调设定温度；
根据预先设定电动汽车温度可控范围、电动汽车续航里程范围和电动汽车电池状态构成电动汽车有序充放电调度模型的约束条件；根据变电站容量、线路容量构建变电站容量约束条件；根据变电站当前负荷情况、预测的负荷变化曲线，结合电动汽车负荷预测曲线，在温度可控范围内调节电动汽车舱内温度以控制电能损耗、调节用户房间空调温控减少用电情况，并在预测的续航里程范围内优化电动汽车至目标充电站的行驶路径；
所述单体电动汽车舱体温控建模步骤为：
步骤S101，通过调节第i辆电动汽车空调设定的温度Ti S(t)，使电动汽车舱体温度Ti V(t) 维持在一定的温度范围内，通过控制空调耗电量改变电动汽车电池的能耗，从而改变电动汽车的续航里程Mi(t)。构建单体电动汽车舱体温度变化模型：
Figure BDA0002308572010000031
Figure BDA0002308572010000041
其中，Ti V(t)表示第i辆电动汽车舱体温度；Tam(t)表示环境温度，Qi ac(t)表示第i辆电动汽车中空调制冷量；
Figure BDA0002308572010000042
表示第i辆电动汽车中q个人的人体散热量；
Figure BDA0002308572010000043
表示第i辆电动汽车车舱中其他设备的散热量；Pi ac(t)表示第i辆电动汽车中空调制冷功率，COP表示空调制冷能效比，C表示等效热容，是舱体体积和空气比热容的乘积，R表示等效电阻，与舱体导热系数有关；
步骤S102，根据步骤S101中构建的舱体温度变化模型，所述考虑电动汽车空调使用后的电动汽车续航里程评估模型为：
Figure BDA0002308572010000044
Figure BDA0002308572010000045
其中，Pi MT表示第i辆电动汽车电机输出功率，m表示整备质量，g表示重力加速度，CD表示空气阻力系数，A表示迎风面积，vi表示第i辆电动汽车的车速，ηT表示传动系效率，f表示滚动阻力系数，Mi(t)表示第i辆电动汽车的续航里程，εbat表示电动汽车电池损耗系数，Bi第i辆电动汽车的电池容量，
Figure BDA0002308572010000046
表示第i辆电动汽车电池当前的荷电状态，ηdis表示电池的放电效率，ηM表示电机效率，Pi as表示第i辆电动汽车的辅助服务功率，ηas表示第i辆电动汽车的辅助服务效率；
步骤S103，根据步骤S101、S102中构建的模型，所述电动汽车充放电的约束条件为：
步骤S1031，电动汽车电池不能过充过放，约束为：
Figure BDA0002308572010000047
其中，
Figure BDA0002308572010000048
表示电动汽车电池放电预警的最低电量，
Figure BDA0002308572010000049
表示电动汽车电池充电的最高电量；
步骤S1032，电动汽车充放电后出网的电量要满足客户需求，约束为：
Figure BDA00023085720100000410
其中，
Figure BDA00023085720100000415
表示电动汽车接入充电桩期间的充电电量，
Figure BDA00023085720100000412
表示电动汽车接入充电桩期间的放电电量，
Figure BDA00023085720100000413
表示电动汽车用户预期充电电量，
Figure BDA00023085720100000414
表示电动汽车接入充电桩时的初始电量，ηcha表示电动汽车的充电效率；
步骤S1033，路径规划的里程不能超过续航里程，约束为：
0≤xtotal(t)≤Mi(t) (7)
其中，xtotal(t)表示电动汽车路径规划的总行驶路程。
所述最小电网日负荷波动方差模型为：
Figure BDA0002308572010000051
Figure BDA0002308572010000052
其中，Pbase(t)表示电网中的基础负荷，
Figure BDA0002308572010000053
表示新电动汽车并入电网前已经在电网中的电动汽车负荷，
Figure BDA0002308572010000054
表示t时刻经温控和路径规划调度的新加入电网的电动汽车充电负荷，
Figure BDA0002308572010000055
表示经温控和路径规划调度的新入网的电动汽车放电负荷，
Figure BDA0002308572010000056
表示电网的平均负荷；
所述调度约束条件为变电站不能过载，即变电站负荷不能超过变电站容量，其公式表示为：
Figure BDA0002308572010000057
其中，Pt base表示t时刻区域内电网的基础负荷，Pt sta表示t时刻区域内新加入的电动汽车充电负荷，Pt NL表示t时刻线路网损，Pt RAC表示t时刻房间空调负荷的削减量，Pt dis表示t时刻电动汽车的放电功率，SN表示变压器的额定功率，cosψ表示变压器的功率因素。
附图说明：
图1为本发明的城市柔性空调负荷调度系统框架图
图2为本发明的柔性空调负荷调度系统架构图
图3为本发明的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度流程图
图4为本发明的空调-建筑系统温度变化等效电路图
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图2所示，基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统，采用分区域控制模式，包含一个调度平台和五个子系统：
云监控调度平台：实时接收并显示电动汽车、充电站、变电站、用户运行数据及状态，通过数据处理分析得出可消减负荷的控制策略、电动汽车温度调控和有序充放电决策，并下发给区域协调调度系统；监测电动汽车参与电网调度情况、电动汽车分布热力图、电动汽车调度过程中的异常警告、用户侧的负荷及消减量情况；
区域协调调度系统：以城市变电站供电范围划分区域，给参与调度的电动汽车和参与房间温控的用户分配唯一的身份标识码；收集、整合车载数据采集控制系统、充电站数据采集系统、变电站数据采集系统、用户数据采集控制系统上传的数据，将整合后的数据上传至云监控调度平台服务器中，并将云监控调度平台下发的指令传送至车载数据采集控制系统和充电站管理系统；
车载数据采集控制系统：采集处理电动汽车舱内温度变化和续航里程变化的数据，将行车数据上传至云监控调度平台；
充电站管理系统：采集处理充电站充电桩使用情况、充电桩电动汽车充放电状态、电动汽车接入充电桩时间、电动汽车预期离开充电桩时间、电动汽车期望电池电量，将数据上传至区域协调调度系统服务器中，并接收区域协调调度系统下发的有序充放电指令；
变电站数据采集系统：获取变电站装机容量，采集供电区域内当日负荷变化，结合电网历史负荷数据，预测电网负荷曲线；采集变电站线路电流，将变电站负荷变化数据上传至区域协调调度系统服务器中；
用户数据采集控制系统：采集区域内用户侧用电情况，将用户用电数据上传至区域协调调度系统服务器中。
结合图3，本发明基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度方法，步骤如下：
步骤S101，根据日负荷预测曲线，在没有外界干扰的情况下，预测变电站可能过载的时段。为平抑变电站过载，有两种方式：一是调节用户房间空调设定温度消减空调耗电量从而减小对电网的负荷；二是使电动汽车有序充放电，具体指，在预测的电网负荷高峰期可能造成变电站过载时，预调度电动汽车反向为电网供电，并使有充电需求的电动汽车避开高峰充电地点和高峰负荷时段；
步骤S102，为参与调度的电动汽车和用户的智能电表分配唯一的身份标识码，使采集的电动汽车和用户用电量相关数据有源可溯，有序充放电调度指令的下发精准到每辆车，有序用电调度指令的下发精确到每个用户；
步骤S103，结合图4，建立空调-建筑系统的等效热参数模型，为
Figure BDA0002308572010000071
其中，Tr(t)表示室内温度，Qac(t)表示空调制冷量，
Figure BDA0002308572010000072
表示房间中q个人的人体散热量，Qother(t)表示房间中其他电器设备的散热量，Tam(t)表示环境温度，；
步骤S104，针对移动电动汽车有序充放电调度，电动汽车数据采集系统检测电动汽车是否连接充电桩，若是，则转到步骤S109；若不是，则转步骤S105；
步骤S105，车载数据采集系统采集电动汽车的行驶目的地、动力电池剩余电量、车内空调运行状态、车辆位置、车辆速度，并将这些数据经过处理后传输到区域协调调度系统；
步骤S106，区域协调调度系统接收来自电动汽车的相关数据，并将优惠政策告知电动汽车用户；云监控调度平台规定电动汽车参与有序充放电的优惠为：充电电价折扣率随用户参与温控后行驶路程、目的地偏移里程以及行驶总时间的增大而增大，即参与温控调度和参与行驶至目标充电桩的路径规划调度后的电价在原电网电价的基础上享受打折优惠政策，电价折扣率为：
Figure BDA0002308572010000073
步骤S1061，将电动汽车车舱温度变化模型等效为移动的房间温度变化模型，则车载数据采集系统中数据处理模块建立的电动汽车温度变化模型，为：
Figure BDA0002308572010000074
Figure BDA0002308572010000075
其中，Ti V(t)表示第i辆电动汽车舱体温度；Tam(t)表示环境温度，
Figure BDA0002308572010000079
表示第i辆电动汽车中空调制冷量；
Figure BDA0002308572010000076
表示第i辆电动汽车中q个人的人体散热量；
Figure BDA0002308572010000077
表示第i辆电动汽车车舱中其他设备的散热量；Pi ac(t)表示第i辆电动汽车中空调制冷功率，COP表示空调制冷能效比，C表示等效热容，是舱体体积和空气比热容的乘积，R表示等效电阻，与舱体导热系数有关；
步骤S1062，为预测电动汽车因温控引起的续航里程的变化，继而预测电动汽车的充电需求，车载电动汽车数据采集系统的数据处理模块建立电动汽车温度变化引起的续航里程变化模型为：
Figure BDA0002308572010000078
Figure BDA0002308572010000081
其中，Pi MT表示第i辆电动汽车电机输出功率，m表示整备质量，g表示重力加速度，CD表示空气阻力系数，A表示迎风面积，vi表示第i辆电动汽车的车速，ηT表示传动系效率，f表示滚动阻力系数，Mi(t)表示第i辆电动汽车的续航里程，εbat表示电动汽车电池损耗系数，Bi第i辆电动汽车的电池容量，
Figure BDA0002308572010000082
表示第i辆电动汽车电池当前的荷电状态，ηdis表示电池的放电效率，ηM表示电机效率，Pi as表示第i辆电动汽车的辅助服务功率，ηas表示第i辆电动汽车的辅助服务效率；
步骤S1063，电动汽车充放电的约束条件为：
步骤S10631，电动汽车电池不能过充过放，约束为：
Figure BDA0002308572010000083
其中，
Figure BDA0002308572010000084
表示电动汽车电池放电预警的最低电量，
Figure BDA0002308572010000085
表示电动汽车电池充电的最高电量；
步骤S10632，电动汽车充放电后出网的电量要满足客户需求，约束为：
Figure BDA0002308572010000086
其中，
Figure BDA0002308572010000087
表示电动汽车接入充电桩期间的充电电量，
Figure BDA0002308572010000088
表示电动汽车接入充电桩期间的放电电量，
Figure BDA0002308572010000089
表示电动汽车用户预期充电电量，
Figure BDA00023085720100000810
表示电动汽车接入充电桩时的初始电量，ηcha表示电动汽车的充电效率；
步骤S10633，路径规划的里程不能超过续航里程，约束为：
Figure BDA00023085720100000811
其中，xtotal(t)表示电动汽车路径规划的总行驶路程；
步骤S107，根据优惠政策，检测电动汽车用户是否愿意参加温度调控，若愿意，则根据步骤S106车载电动汽车数据采集系统的数据处理模块建立的模型计算相关结果，这里假设用户愿意参与温控就愿意参加有序充放电的路径规划调度；若不愿意，直接采用车载系统预测的续航里程进行后续计算；
步骤S108，检测电动汽车用户是否愿意参加有序充放电调度，若愿意，则对电动汽车形式化轨迹进行规划，并转到步骤S109；若不愿意，则电动汽车无序充电；
步骤S109，检测接入充电桩的电动汽车是否满足时间约束公式(19)：
Figure BDA0002308572010000091
其中，toff表示电动汽车接入充电桩的时间，ton表示电动汽车用户设定的预期离开充电桩的时间，
Figure BDA0002308572010000092
表示最大充电功率；
若满足，则步骤S112；若不满足，则电动汽车无序充电；
步骤S110，针对固定用户空调负荷调度，利用公式(11)建立房间温度变化模型，通过用户数据采集系统采集用户的用电情况，有区域协调调度系统告知云监控平台规定的参与温控调度的优惠为：电价折扣率随用户参与此次温控调度的用户负荷削减量和用户参与时间的增大而增大，即
Figure BDA0002308572010000093
步骤S111，检测用户是否愿意参与房间温控调度，若愿意，则转到步骤S112；若不愿意，则无序用电；
步骤S112，区域协调调度系统将电动汽车、充电桩、变电站、用户用电量的相关计算结果和数据整合上传到云监控平台，云监控调度平台根据日预测负荷曲线，以最小电网日负荷波动方差为目标函数，对电动汽车进行有序充放电调度规划和房间空调有序用电调度，其模型为：
Figure BDA0002308572010000094
Figure BDA0002308572010000095
其中，Pbase(t)表示电网中的基础负荷，
Figure BDA0002308572010000096
表示新电动汽车并入电网前已经在电网中的电动汽车负荷，
Figure BDA0002308572010000097
表示t时刻经温控和路径规划调度的新加入电网的电动汽车充电负荷，
Figure BDA0002308572010000098
表示经温控和路径规划调度的新入网的电动汽车放电负荷，
Figure BDA0002308572010000099
表示电网的平均负荷；
步骤S1121，所述调度约束条件为变电站不能过载，即变电站负荷不能超过变电站容量，其公式表示为：
Figure BDA00023085720100000910
其中，Pt base表示t时刻区域内电网的基础负荷，Pt sta表示t时刻区域内新加入的电动汽车充电负荷，Pt NL表示t时刻线路网损，Pt RAC表示t时刻房间空调负荷的削减量，Pt dis表示t时刻电动汽车的放电功率，SN表示变压器的额定功率，cosψ表示变压器的功率因素；
步骤S1122，所述房间空调预调节后使房间温度控制在人体舒适度温度范围内变化，其公式表示为：
Tt min≤Ti S(t)≤Tt max (24)
其中，Tt min、Tt max分别表示人体舒适度温度范围的最大值和最小值。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (7)

1.基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统，其特征在于，该系统采用分区域控制模式，包含一个调度平台和五个子系统：
云监控调度平台：实时接收并显示电动汽车、充电站、变电站、用户运行数据及状态，通过数据处理分析得出可消减负荷的控制策略、电动汽车温度调控和有序充放电决策，并下发给区域协调调度系统；监测电动汽车参与电网调度情况、电动汽车分布热力图、电动汽车调度过程中的异常警告、用户侧的负荷及消减量情况；
区域协调调度系统：以城市变电站供电范围划分区域，给参与调度的电动汽车和参与房间温控的用户分配唯一的身份标识码；收集、整合车载数据采集控制系统、充电站数据采集系统、变电站数据采集系统、用户数据采集控制系统上传的数据，将整合后的数据上传至云监控调度平台服务器中，并将云监控调度平台下发的指令传送至车载数据采集控制系统和充电站管理系统；
车载数据采集控制系统：采集处理电动汽车舱内温度变化和续航里程变化的数据，将行车数据上传至云监控调度平台；
充电站管理系统：采集处理充电站充电桩使用情况、充电桩电动汽车充放电状态、电动汽车接入充电桩时间、电动汽车预期离开充电桩时间、电动汽车期望电池电量，将数据上传至区域协调调度系统服务器中，并接收区域协调调度系统下发的有序充放电指令；
变电站数据采集系统：获取变电站装机容量，采集供电区域内当日负荷变化，结合电网历史负荷数据，预测电网负荷曲线；采集变电站线路电流，将变电站负荷变化数据上传至区域协调调度系统服务器中；
用户数据采集控制系统：采集区域内用户侧用电情况，将用户用电数据上传至区域协调调度系统服务器中。
2.根据权利要求1所述的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统，其特征在于，所述云监控调度平台包括柔性空调负荷调度模块、通信模块、数据库、界面显示模块；
所述柔性空调负荷调度模块，负责两部分的规划：一部分是移动电动汽车规划，根据区域协调调度系统整合的电动汽车、充电桩、变电站相关数据，规划电动汽车有序充放电平抑变电站过载；所述规划电动汽车有序充放电包括：结合配电网当前负荷、预测变电站日负荷曲线和电动汽车负荷预测曲线，调控电动汽车舱内温度以减小电动汽车的整车损耗，增加电动汽车续航里程，优化电动汽车至目标充电桩的行驶路径，使变电站的等效容量不过载；
另一部分是固定用户房间空调负荷调度，根据区域协调调度系统整合的变电站、用户用电相关数据，规划用户有序用电平抑变电站过载；所述用户有序用电规划为通过调节房间空调设定温度，削减群体用户房间的空调负荷，从而削减变电站总负荷。
3.根据权利要求1所述的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统，其特征在于，所述车载数据采集控制系统包括车舱内外温度检测模块、红外检测模块、行车数据采集模块、数据处理及控制模块、通信模块；
所述车舱内外温度检测模块，以Δt为周期，检测电动汽车车舱内外温度；
所述红外检测模块，检测当前电动汽车车内的人数；
所述行车数据采集模块，采集电动汽车的行驶目的地、动力电池剩余电量、车内空调运行状态、车辆位置、车辆速度；
所述数据处理及控制模块，考虑整车当前平均功耗计算电动汽车剩余续航里程；接收上层控制指令，执行车载空调设定温度差异化调节，提供电动汽车有序充放电路径规划信息；
所述通信模块，采用4G/5G网络，将电动汽车行车数据上传至云监控调度平台，同时接收云监控调度平台下发的有序充放电温度调控和路径规划指令。
4.根据权利要求1所述的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度系统，其特征在于，所述用户侧数据采集控制系统包括通信模块、数据采集处理模块、控制模块；
所述通信模块，接收区域协调调度系统下发的房间温控指令，将指令传输给控制模块；
所述数据采集处理模块，采集用户用电量，通过负荷分析辨识用户用电设备参与电力需求响应的情况，并通过通信模块将数据上传至区域协调调度系统；
所述控制模块，执行云监控中心下发的调节房间空调设定温度指令。
5.一种利用权利要求1-4所述系统进行的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度方法，其特征在于：云监控调度平台通过控制电动汽车群体车载空调和海量用户房间空调负荷这两种柔性空调负荷实现电网调度，通过对车舱温度控制，实现对电动汽车整车能耗和电动汽车续航能力的控制；通过控制用户侧房间空调设定温度，减少电网高峰时期的用电量，实现电网负荷的“削峰填谷”，平抑局部变电站过载；
根据获取的电动汽车、充电站、变电站、用户数据，以最小电网日负荷波动方差为调度目标，构建行驶中电动汽车集群有序充放电调度模型和房间空调调控模型；所述的行驶中电动汽车集群有序充放电调度包括规划电动汽车至目标充电站的行驶路径、影响电动汽车电量损耗的车舱温度控制；所述房间空调调控模型指预调节用户房间空调设定温度；
根据预先设定电动汽车温度可控范围、电动汽车续航里程范围和电动汽车电池状态构成电动汽车有序充放电调度模型的约束条件；根据变电站容量、线路容量构建变电站容量约束条件；根据变电站当前负荷情况、预测的负荷变化曲线，结合电动汽车负荷预测曲线，在温度可控范围内调节电动汽车舱内温度以控制电能损耗、调节用户房间空调温控减少用电情况，并在预测的续航里程范围内优化电动汽车至目标充电站的行驶路径。
6.根据权利要求5所述的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度方法，其特征在于，所述单体电动汽车舱体温控建模步骤为：
步骤S101，通过调节第i辆电动汽车空调设定的温度Ti S(t)，使电动汽车舱体温度Ti V(t)维持在一定的温度范围内，通过控制空调耗电量改变电动汽车电池的能耗，从而改变电动汽车的续航里程Mi(t)。构建单体电动汽车舱体温度变化模型：
Figure FDA0002308570000000031
Figure FDA0002308570000000032
其中，Ti V(t)表示第i辆电动汽车舱体温度；Tam(t)表示环境温度，
Figure FDA0002308570000000033
表示第i辆电动汽车中空调制冷量；
Figure FDA0002308570000000034
表示第i辆电动汽车中q个人的人体散热量；
Figure FDA0002308570000000035
表示第i辆电动汽车车舱中其他设备的散热量；Pi ac(t)表示第i辆电动汽车中空调制冷功率，COP表示空调制冷能效比，C表示等效热容，是舱体体积和空气比热容的乘积，R表示等效电阻，与舱体导热系数有关；
步骤S102，根据步骤S101中构建的舱体温度变化模型，所述考虑电动汽车空调使用后的电动汽车续航里程评估模型为：
Figure FDA0002308570000000036
其中，Pi MT表示第i辆电动汽车电机输出功率，Mi(t)表示第i辆电动汽车的续航里程，εbat表示电动汽车电池损耗系数，Bi第i辆电动汽车的电池容量，
Figure FDA0002308570000000037
表示第i辆电动汽车电池当前的荷电状态，ηdis表示电池的放电效率，ηM表示电机效率，Pi as表示第i辆电动汽车的辅助服务功率，ηas表示第i辆电动汽车的辅助服务效率；
步骤S103，根据步骤S101、S102中构建的模型，所述电动汽车充放电的约束条件为：
步骤S1031，电动汽车电池不能过充过放，约束为：
Figure FDA0002308570000000038
其中，
Figure FDA0002308570000000041
表示电动汽车电池放电预警的最低电量，
Figure FDA0002308570000000042
表示电动汽车电池充电的最高电量；
步骤S1032，电动汽车充放电后出网的电量要满足客户需求，约束为：
Figure FDA0002308570000000043
其中，
Figure FDA0002308570000000044
表示电动汽车接入充电桩期间的充电电量，
Figure FDA0002308570000000045
表示电动汽车接入充电桩期间的放电电量，
Figure FDA0002308570000000046
表示电动汽车用户预期充电电量，
Figure FDA0002308570000000047
表示电动汽车接入充电桩时的初始电量，ηcha表示电动汽车的充电效率；
步骤S1033，路径规划的里程不能超过续航里程，约束为：
0≤xtotal(t)≤Mi(t) (6)
其中，xtotal(t)表示电动汽车路径规划的总行驶路程。
7.根据权利要求5所述的基于柔性空调负荷平抑变电站过载的调度方法，其特征在于，所述建立最小电网日负荷波动方差模型的目的为在削峰填谷的前提下，使变电站的容量不过载，其公式表示为：
Figure FDA0002308570000000048
Figure FDA0002308570000000049
其中Pbase(t)表示电网中的基础负荷，
Figure FDA00023085700000000410
表示新电动汽车并入电网前已经在电网中的电动汽车负荷，
Figure FDA00023085700000000411
表示t时刻经温控和路径规划调度的新加入电网的电动汽车充电负荷，
Figure FDA00023085700000000412
表示经温控和路径规划调度的新入网的电动汽车放电负荷，
Figure FDA00023085700000000413
表示电网的平均负荷；
所述调度约束条件为变电站不能过载，即变电站负荷不能超过变电站容量，其公式表示为：
Pt base+Pt sta+Pt NL-Pt RAC-Pt dis≤SN·cosψ (9)
其中，Pt base表示t时刻区域内电网的基础负荷，Pt sta表示t时刻区域内新加入的电动汽车充电负荷，Pt NL表示t时刻线路网损，Pt RAC表示t时刻房间空调负荷的削减量，Pt dis表示t时刻电动汽车的放电功率，SN表示变压器的额定功率，cosψ表示变压器的功率因素。
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