CN113872228A - 一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法和装置，该调度方法通过对电动汽车和充电桩分别进行划分，再通过车辆调度系统根据第一充电桩和第一电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；所述调控中心根据当前的调频任务或调峰任务生成并发送相应的控制指令至所述充电桩，所述充电桩再根据接收所述控制指令控制电动汽车充放电。本发明技术方案实现了电网的调峰和调频。
Description
技术领域
本发明涉及电力调度技术领域，尤其涉及应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法和装置。
背景技术
随着无人驾驶电动汽车技术的成熟和充电桩的普及，使得无人驾驶电动汽车有条件为电网的调峰和调频发挥作用。然而，由于无人驾驶电动汽车导航系统无法获取所有充电桩的位置和各充电桩目前和未来的使用情况，无人驾驶电动汽车难以找到最合适的、空闲的充电桩充电。同时，目前的各种导航系统均不是专门为无人驾驶电动汽车设计，路径规划也不适合沿路为无人驾驶电动汽车充电。
其次，当无人驾驶汽车闲置时，其蓄电池可以做作为储能设备，在用电高峰的时候，向电网供电，从而实现平滑用电峰谷。电网可有效利用无人驾驶电动汽车这种社会资源作为储能设备，无人驾驶电动汽车车主也可以通过向电网供电获得相应收益。但目前无人驾驶电动汽车不清楚哪个时段，哪些区域需要无人驾驶电动车向电网供电，电网公司也不清楚哪个时间和哪些地方有闲置的无人驾驶电动汽车可以作为备用电源为电网供电。针对上述问题，现在技术还没有提出相应的解决方案。
发明内容
本发明提供一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法和装置，实现了电网的调峰和调频。
本发明一实施例提供一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，包括以下步骤：
根据当前的调度任务，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩，并将充电桩的划分信息发送给车辆调度系统，以使所述车辆调度系统根据所述充电桩的划分信息和空闲电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；其中，所述第一电动汽车为SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车；所述第二电动汽车为SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值；
根据当前的调度任务生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电；所述调度任务包括调峰任务和调频任务。
进一步的，当所述调控中心执行调峰任务时，包括以下步骤：
获取各个台区的电力负荷数据和天气数据，将所述电力负荷数据和天气数据输入至台区用电量预测模型，以获取所述台区用电量预测模型输出的各个台区未来的用电状态；
将所述用电状态为用电过载的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将所述用电状态为用电低谷的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
根据所述各个台区未来的用电状态生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送至所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
进一步的，获取各个台区的电力负荷数据时，通过光纤通信连接至主站通信设备，所述主站通信设备通过电力线载波通信连接至各个台区的智能电表以获取所述各个台区的电力负荷数据。
进一步的，执行调频任务时，包括以下步骤：
对各个台区的电网频率进行监控；
将电网频率小于第三预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将电网频率大于第四预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
根据各个台区的电网频率或各个台区的区域控制偏差生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
进一步的，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩之前，通过光纤通信连接主站通信设备，所述主站通信设备通过电力线载波通信连接至各个台区的智能电表，所述各个台区的智能电表通过双向电源控制器连接各个台区的充电桩以获取所述各个台区的充电桩信息。
进一步的，所述电动汽车上装载有无线终端，所述无线终端通过电力无线专网或无线公网接入电力加密认证网关，所述电力加密认证网关通过无线通信代理机接入前置机，并通过所述前置机接入所述车辆调度系统；所述无线通信代理机和前置机之间设置有正向隔离装置和反向隔离装置，所述前置机配置有应用层认证装置。
进一步的，所述电动汽车上装载有无线终端，所述无线终端通过电力无线专网或无线公网接入电力加密认证网关，所述电力加密认证网关通过无线通信代理机接入前置机，并通过所述前置机接入所述车辆调度系统；所述无线通信代理机和前置机之间设置有正向隔离装置和反向隔离装置，所述前置机配置有应用层认证装置。
进一步的，所述调度任务还包括备用电源任务，执行所述备用电源任务时，获取各个台区的备电请求信息，并根据所述备电请求信息标记相应台区的部分空闲充电桩为第一充电桩。
本发明另一实施例提供了一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度装置，包括：调度规划模块和控制指令执行模块；
所述调度规划模块，用于根据当前的调度任务，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩，并将充电桩的划分信息发送给车辆调度系统，以使所述车辆调度系统根据所述充电桩的划分信息和空闲电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；其中，所述第一电动汽车为SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车；所述第二电动汽车为SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值；
所述控制指令执行模块，用于根据当前的调度任务生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电；所述调度任务包括调峰任务和调频任务。
进一步的，所述调度规划模块执行调峰任务时，包括以下步骤：
获取各个台区的电力负荷数据和天气数据，将所述电力负荷数据和天气数据输入至台区用电量预测模型，以获取所述台区用电量预测模型输出的各个台区未来的用电状态；
将所述用电状态为用电过载的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将所述用电状态为用电低谷的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
所述控制指令执行模块执行调峰任务时，包括以下步骤：
根据所述各个台区未来的用电状态生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送至所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
进一步地，所述调度规划模块执行调频任务时，包括以下步骤：
对各个台区的电网频率进行监控；
将电网频率小于第三预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将电网频率大于第四预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
所述控制指令执行模块执行调频任务时，包括以下步骤：
根据各个台区的电网频率或各个台区的区域控制偏差生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
本发明的实施例，具有如下有益效果：
本发明提供了一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法和装置，该方法通过对电动汽车和充电桩分别进行划分，再通过车辆调度系统将所述电动汽车调度至相应的充电桩；所述调控中心根据当前的调频任务或调峰任务生成并发送相应的控制指令至所述充电桩，所述充电桩再根据接收所述控制指令控制电动汽车充放电；可见，本发明通过对电动汽车和充电桩进行划分，以及对电动汽车的合理调度实现了电网的调频和调峰。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的应用于电网调峰调频的电动汽车调度装置的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的电动汽车与车辆调度系统的通信方式示意图；
图4是本发明一实施例提供的电表与调控中心的通信方式示意图；
图5是本发明一实施例提供的充电桩与调控中心的通信方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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。
如图1所示，本发明一实施例提供的一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，包括：
步骤S101:根据当前的调度任务，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩，并将充电桩的划分信息发送给车辆调度系统，以使所述车辆调度系统根据所述充电桩的划分信息和空闲电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；其中，所述第一电动汽车为SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车；所述第二电动汽车为SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值。
作为其中一种实施例，由调控中心控制所述车辆调度系统将SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车标记为第一电动汽车，将所述SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车标记为第二电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值。
作为其中一种实施例，如图3所示，在无人驾驶电动汽车上装载无线终端，优选地，所述无线终端为无线CPE；所述无线终端通过电力无线专网或无线公网接入电力加密认证网关，所述电力加密认证网关通过无线通信代理机接入前置机，并通过所述前置机接入所述车辆调度系统；所述无线通信代理机和前置机之间设置有正向隔离装置和反向隔离装置，所述前置机配置有应用层认证装置。
所述无线CPE采集无人驾驶电动汽车电池的电阻、电容、电流、电压、充放电功率、温度等信息，用于测算电池的剩余容量SOC(State of charge),所述SOC取值范围在0-1之间，SOC＝0时表示电池完全放电，SOC＝1表示电池完全充满；所述车辆调度系统通过无线CPE采集无人驾驶汽车的位置信息，用于调度汽车前往临近的充电桩。
作为其中一种实施例，所述车辆调度系统根据所述第一充电桩和第一电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度所述第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度所述第二电动汽车前往相应的第二充电桩。
步骤S102:根据当前的调度任务生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电；所述调度任务包括调峰任务和调频任务。
作为其中一种实施例，调控中心根据当前的调度任务将各个台区的部分空闲充电桩标记为第一充电桩或第二充电桩，根据当前的调度任务生成并发送相应的控制指令至所述第一充电桩和第二充电桩；所述调控中心预设有两个以上的调度任务，并针对所述两个以上的调度任务设置调度优先级。
作为其中一种实施例，调控中心执行调峰任务时，包括以下步骤：
所述调控中心获取各个台区的电力负荷数据和天气数据，将所述电力负荷数据和天气数据输入至台区用电量预测模型，所述台区用电量预测模型输出各个台区未来的用电状态；
当所述台区未来的用电状态为用电过载时，所述调控中心标记相应台区的部分空闲充电桩为第一充电桩；当所述台区未来的用电状态为用电低谷时，所述调控中心标记相应台区的部分空闲充电桩为第二充电桩；
所述调控中心根据所述各个台区未来的用电状态生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送至所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
作为其中一种实施例，当所述台区未来的用电状态为用电过载时，标记相应的充电桩的状态C为-1，该状态下的充电桩需电动汽车向电网放电。当所述台区未来的用电状态为用电低谷时，标记相应的充电桩的状态C为-1，该状态下的充电桩为向电动汽车提供充电。其余充电桩的状态记录为0。
本实施例基于以往的台区用电数据及相关外部数据，通过开展数据预处理和关联来构建台区用电量预测模型，用于预测台区的用电量。首先将历史气象信息和台区用户电量信息结合。通过特征分析和主成分分析，找到对台区用户电量有较大影响的输入因子。建立线性回归模型，并利用模型对测试样本数据进行预测。
所述台区用电量预测模型的构建过程如下：
(1)获取数据：在电网系统数据资源内，针对用电用户档案信息进行抽样，获取特征数据，选取的特征包括：台区标识、电费年月日时、公变用户数、公变总容量、交流220kV用户数、居民生活用户数、三类负荷用户数、所属城市、总容量、台区总用户数、无等级用户数、无阶梯用户数、一表一户用户数、专变总容量。同时，获取电网系统外部数据，包括地区天气数据，所述地区天气数据包括最高气温、最低气温、气温差等；
(2)针对获取的数据进行处理：采用修复异常值，填充缺失值，删除重复值等方法对数据进行清理。所述填充缺失值方法具体为，对有时间关系的连续型数据，如供电量，采用滑动平均值的方法；对于没有时间关系的连续型数据采用均值法进行填充；对于不确定的量，采用前值(上一个)填充。接着对数据进行特征抽取；经过现有电网数据探索发现台区用户的数据主要因为变压器的类型呈现较大的供电量区别，因此本实施例针对专变容量和公变容量两个字段利用one-hot编码的方式将数据分成专变台区和公变台区两类。由于气温不仅仅与供电量相关，其还呈现季节性趋势和以年为周期的波动特征，同时由于时间是连续型的数据，因此，本实施例将台区的供电时间单独提取出来作为数据的季节性特征之一。在选取特征字段时，利用主成分析根据特征占比分析可以得到昨日供电量、前日供电量、专变总容量、总容量、最高平均温度等字段，由于得到的所述字段对于目标贡献较大，因此本实施例选择历史供电量、气温情况、变压器容量等几个类型的变量作为预测模型的初始输入特征；
(3)构建台区用电量预测模型：由于线性回归的运行速度大大优于M5P回归树，且耗时少，同时由于从散点图发现输入字段和目标存在一定的多元线性关系，因此本实施例选择线性回归算法来构建台区用电量预测模型。
在训练所述台区用电量预测模型时，抽取样本的80％作为训练集，20％作为测试集。根据所述台区用电量预测模型的预测结果，可以分析该台区在未来的负载情况趋势，并判断台区在未来出现重过载和欠载的可能性。
作为其中一种实施例，所述调控中心执行调频任务时，包括以下步骤：
所述调控中心对各个台区的电网频率进行监控；
当所述电网频率下降至小于预设的第三阈值时，所述调控中心标记相应台区的部分空闲充电桩为第一充电桩，当电网频率上升至大于预设的第四阈值时，所述调控中心标记相应台区的部分空闲充电桩为第二充电桩；
所述调控中心根据各个台区的电网频率生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
在本实施例中，根据各个台区的电网频率偏差控制电动汽车进行充放电。所述电动汽车的控制变流器模拟发电机的一次调频特性(下垂特性)，根据电力系统的频率偏差响应负荷的变化。
作为其中一种实施例，当电力系统的频率下降至小于预设的第三阈值时，标记相应的充电桩的状态C为-1，该状态下的充电桩需电动汽车向电网放电；当电力系统频率上升时，标记相应的充电桩的状态C为-1，该状态下的充电桩为向电动汽车提供充电。其余充电桩的状态记录为0。
作为其中一种实施例，所述调控中心执行调频任务时，包括以下步骤：
所述调控中心对各个台区的电网频率进行监控；
当所述电网频率下降至小于预设的第三阈值时，所述调控中心标记相应台区的部分空闲充电桩为第一充电桩，当电网频率上升至大于预设的第四阈值时，所述调控中心标记相应台区的部分空闲充电桩为第二充电桩；
所述调控中心通过自动发电控制系统(AGC)计算各个台区的区域控制偏差(ACE)，并根据所述各个台区的区域控制偏差生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
在本实施例中，自动发电控制(AGC)系统以控制ACE为零的目标实现电力系统二次调频。电动汽车通过相应ACE信号控制充放电功率。电动汽车通过调频控制变流器来接收调控中心AGC信号，所述调控中心计算各电动汽车的响应功率，并发送控制指令(所述控制指令包括电动汽车的响应功率信息)，电动汽车根据接收到的指令控制变流器的输出功率。自动发电控制(AGC)通过闭环控制系统实现，首先从SCADA系统获取实时数据(如系统频率、联络线交换功率等信息)，计算区域控制偏差ACE及调控中心的控制指令，并发送所述控制指令至各充电桩控制器，控制电动汽车充放电。
作为其中一种实施例，如图4所示，所述调控中心获取各个台区的电力负荷数据时，由各个台区的智能电表将所述电力负荷数据通过电力线载波通信传输至主站通信设备，再通过光纤通信传输至调控中心，即所述控制中心获取通过光纤通信连接至主站通信设备，所述主站通信设备通过电力线载波通信连接至各个台区的智能电表以获取所述各个台区的电力负荷数据。
优选地，所述各个台区的电力负荷数据包括电费数、公变用户数、公变总容量、交流220kV用户数、居民生活用户数、三类负荷用户数、所属城市、总容量、台区总用户数、无等级用户数、无阶梯用户数、一表一户用户数、专变总容量等数据。
作为其中一种实施例，如图5所示，所述调控中心获取各个台区的充电桩信息时，由各个台区的充电桩将所述充电桩信息通过双向电源控制器传输至所述智能电表，再由所述智能电表将所述充电桩信息通过电力线载波通信传输至主站通信设备，再通过光纤通信传输至调控中心，即所述调控中心通过光纤通信连接主站通信设备，所述主站通信设备通过电力线载波通信连接至各个台区的智能电表，所述各个台区的智能电表通过双向电源控制器连接各个台区的充电桩以获取所述各个台区的充电桩信息。
优选地，所述各个台区的充电桩信息包括充电桩位置、使用状态(汽车充电/汽车放电)、汽车充放电电压、汽车充放电电流、充电时间、充电电量、计费信息，电池温度、故障告警等信息。
作为其中一种实施例，当所述调控中心执行所述备用电源任务时，所述调控中心根据接收到的各个台区的备电请求信息标记相应台区的部分空闲充电桩为第一充电桩。
作为其中一种实施例，所述第一充电桩根据接收的所述第一控制指令控制所述第一电动汽车根据一次调频特性进行放电，所述第二充电桩根据接收的所述第二控制指令控制所述第二电动汽车根据一次调频特性进行充电。
本实施例中，当电网需要进行调峰时，根据电网负荷预测值，可利用充电桩充放电，降低峰值负荷，平滑负荷曲线，减少电网负荷波动，提高电网综合运行效率。当电网需要进行调频时，可快速调整或改变无人驾驶电动汽车充放电状态，对电网频率波动做出响应，实现调频。当电网需要备用电源时，可中断或提供充放电服务，实现电网备用储能。
基于以上三种需求设置相应的调度任务，电网需要对充电桩充放电发出不同的控制指令，因此，需要对以上三种调度任务的优先等级进行排序，优先满足紧急的调度需求，再满足次一级的调度需求。例如，在优先安排调峰任务，再安排调频任务，最后安排备用电源任务的情况下，可实现相应台区调峰任务的充电桩优先级较高，可实现相应台区调频任务的充电桩优先级较低，最后是可实现相应台区备用电源的充电桩。在可实现同一调度任务的情况下，距离相应台区调度任务近的充电桩优先级较高，例如，不同地点的充电桩均可实现台区调峰任务，则距离执行调峰任务近的充电桩优先级较高。
如图2所示，本发明另一实施例提供了应用于电网调峰调频的电动汽车调度装置，包括：包括调度规划模块和控制指令执行模块；
其中，所述调度规划模块，用于根据当前的调度任务，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩，并将充电桩的划分信息发送给车辆调度系统，以使所述车辆调度系统根据所述充电桩的划分信息和空闲电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；其中，所述第一电动汽车为SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车；所述第二电动汽车为SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值；
所述控制指令执行模块，用于根据当前的调度任务生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电；所述调度任务包括调峰任务和调频任务。
作为其中一种实施例，所述调度规划模块执行调峰任务时，包括以下步骤：
获取各个台区的电力负荷数据和天气数据，将所述电力负荷数据和天气数据输入至台区用电量预测模型，以获取所述台区用电量预测模型输出的各个台区未来的用电状态；
将所述用电状态为用电过载的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将所述用电状态为用电低谷的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
所述控制指令执行模块执行调峰任务时，包括以下步骤：
根据所述各个台区未来的用电状态生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送至所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
作为其中一种实施例，所述调度规划模块执行调频任务时，包括以下步骤：
对各个台区的电网频率进行监控；
将电网频率小于第三预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将电网频率大于第四预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
所述控制指令执行模块执行调频任务时，包括以下步骤：
根据各个台区的电网频率或各个台区的区域控制偏差生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-On ly Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
Claims (10)
1.一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据当前的调度任务，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩，并将充电桩的划分信息发送给车辆调度系统，以使所述车辆调度系统根据所述充电桩的划分信息和空闲电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；其中，所述第一电动汽车为SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车；所述第二电动汽车为SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值；
根据当前的调度任务生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电；所述调度任务包括调峰任务和调频任务。
2.根据权利要求1所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，执行调峰任务时，包括以下步骤：
获取各个台区的电力负荷数据和天气数据，将所述电力负荷数据和天气数据输入至台区用电量预测模型，以获取所述台区用电量预测模型输出的各个台区未来的用电状态；
将所述用电状态为用电过载的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将所述用电状态为用电低谷的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
根据所述各个台区未来的用电状态生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送至所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
3.根据权利要求2所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，获取各个台区的电力负荷数据时，通过光纤通信连接至主站通信设备，所述主站通信设备通过电力线载波通信连接至各个台区的智能电表以获取所述各个台区的电力负荷数据。
4.根据权利要求1所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，执行调频任务时，包括以下步骤：
对各个台区的电网频率进行监控；
将电网频率小于第三预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将电网频率大于第四预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
根据各个台区的电网频率或各个台区的区域控制偏差生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
5.根据权利要求1所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩之前，通过光纤通信连接主站通信设备，所述主站通信设备通过电力线载波通信连接至各个台区的智能电表，所述各个台区的智能电表通过双向电源控制器连接各个台区的充电桩以获取所述各个台区的充电桩信息。
6.根据权利要求1至5任一项所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，所述电动汽车上装载有无线终端，所述无线终端通过电力无线专网或无线公网接入电力加密认证网关，所述电力加密认证网关通过无线通信代理机接入前置机，并通过所述前置机接入所述车辆调度系统；所述无线通信代理机和前置机之间设置有正向隔离装置和反向隔离装置，所述前置机配置有应用层认证装置。
7.根据权利要求6所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度方法，其特征在于，所述调度任务还包括备用电源任务，执行所述备用电源任务时，获取各个台区的备电请求信息，并根据所述备电请求信息标记相应台区的部分空闲充电桩为第一充电桩。
8.一种应用于电网调峰调频的电动汽车调度装置，其特征在于，包括调度规划模块和控制指令执行模块；
所述调度规划模块，用于根据当前的调度任务，将各个台区的部分空闲充电桩划分为第一充电桩和第二充电桩，并将充电桩的划分信息发送给车辆调度系统，以使所述车辆调度系统根据所述充电桩的划分信息和空闲电动汽车的位置信息进行路径规划，并根据路径规划结果调度第一电动汽车前往相应的第一充电桩，调度第二电动汽车前往相应的第二充电桩；其中，所述第一电动汽车为SOC值在第一阈值范围内的空闲电动汽车；所述第二电动汽车为SOC值在第二阈值范围内的所述空闲电动汽车；所述第一阈值范围内的最小SOC值大于所述第二阈值范围内的最大SOC值；
所述控制指令执行模块，用于根据当前的调度任务生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电；所述调度任务包括调峰任务和调频任务。
9.根据权利要求8所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度装置，其特征在于，所述调度规划模块执行调峰任务时，包括以下步骤：
获取各个台区的电力负荷数据和天气数据，将所述电力负荷数据和天气数据输入至台区用电量预测模型，以获取所述台区用电量预测模型输出的各个台区未来的用电状态；
将所述用电状态为用电过载的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将所述用电状态为用电低谷的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
所述控制指令执行模块执行调峰任务时，包括以下步骤：
根据所述各个台区未来的用电状态生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送至所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
10.根据权利要求8或9所述的应用于电网调峰调频的电动汽车调度装置，其特征在于，所述调度规划模块执行调频任务时，包括以下步骤：
对各个台区的电网频率进行监控；
将电网频率小于第三预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第一充电桩，将电网频率大于第四预设阈值的台区内的部分空闲充电桩划分为第二充电桩；
所述控制指令执行模块执行调频任务时，包括以下步骤：
根据各个台区的电网频率或各个台区的区域控制偏差生成第一控制指令和第二控制指令，并将所述第一控制指令发送给所述第一充电桩，以使所述第一充电桩根据所述第一控制指令，控制所述第一电动汽车进行放电；以及将所述第二控制指令发送给所述第二充电桩，以使所述第二充电桩根据所述第二控制指令，控制所述第二电动汽车进行充电。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117559468A (zh) * | 2023-08-22 | 2024-02-13 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种基于超短期频率偏差预测的v2g站快速调频响应方法 |
| CN117728475A (zh) * | 2024-02-18 | 2024-03-19 | 天津大学 | 支持电网频率控制的智能充电桩的控制方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110011342A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-12 | 华北电力大学 | 一种集群电动汽车充放电功率优化管理方法 |
| CN111740403A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-10-02 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 一种电网运营商与电动汽车集群的主从博弈调度策略 |
| CN112016771A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-12-01 | 北京国新智电新能源科技有限责任公司 | 基于电动汽车需求预测的移动充电桩调度方法及系统 |
| CN113452055A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-28 | 广东电网有限责任公司 | 一种电网调峰调频方法、系统及电动汽车充放电调度系统 |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110011342A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-12 | 华北电力大学 | 一种集群电动汽车充放电功率优化管理方法 |
| CN111740403A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-10-02 | 国网浙江省电力有限公司台州供电公司 | 一种电网运营商与电动汽车集群的主从博弈调度策略 |
| CN112016771A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-12-01 | 北京国新智电新能源科技有限责任公司 | 基于电动汽车需求预测的移动充电桩调度方法及系统 |
| CN113452055A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-28 | 广东电网有限责任公司 | 一种电网调峰调频方法、系统及电动汽车充放电调度系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117559468A (zh) * | 2023-08-22 | 2024-02-13 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种基于超短期频率偏差预测的v2g站快速调频响应方法 |
| CN117728475A (zh) * | 2024-02-18 | 2024-03-19 | 天津大学 | 支持电网频率控制的智能充电桩的控制方法及系统 |
| CN117728475B (zh) * | 2024-02-18 | 2024-04-19 | 天津大学 | 支持电网频率控制的智能充电桩的控制方法及系统 |
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