CN117498431B - 微电网控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种微电网控制方法和系统，微电网与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，所述方法包括：预测未来一段时间的用电高峰时段；根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；检索在库电动车辆信息；根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆；根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案。本方案可以较为准确匹配电动车辆接入V2G，提高V2G推送的转化率。

Description

微电网控制方法和系统
技术领域
本申请涉及微电网，特别是一种微电网控制方法和系统。
背景技术
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，对于社区或者楼宇等区域，可以设置光伏等发电设施来来组件一个小型微电网。对于微电网中储能部分，可以灵活应对用电峰值。而随着V2G技术的发展，汽车可以成为微电网中一种重要的储能部分。
但是，汽车充电是一个较大的不确定因素，在微电网动态控制成本或者控制供需时，通常难以确定这一因子，此时微电网只能被动适应。若当天V2G车辆或者允许灵活方式充电的用户接入微电网，相当于为微电网的储能量进行了扩容，可以提高微电网应对用电峰值的灵活性。但是，目前V2G的市场反映并不积极，通过普通的投放方式，转化率较低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种微电网控制方法和系统，以通过微电网系统主动推送提高V2G接入率的方案。
一方面，本申请实施例提供了一种微电网控制方法，微电网与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，所述方法包括：
预测未来一段时间的用电高峰时段；
根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；
检索在库电动车辆信息；
根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；
筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆；
根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案。
在一些实施例中，所述根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量，具体是：
预测用电高峰时段对应的发电量；
预测用电高峰时段对应可用的固定储能量；
动态扩容量＝系数*用电高峰时段对应的用电缺口量；其中，所述用电高峰时段对应的用电缺口量＝(用电高峰时段对应的用电量-用电高峰时段对应的发电量-用电高峰时段可用的固定储能量)。
在一些实施例中，所述根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯，具体包括：
根据在库电动车辆的车牌信息，获取停车场出入记录；
根据所述停车场出入记录，分析在库电动车在工作日和非工作日的习惯停车时段；
其中，在库电动车在工作日和非工作日的习惯停车时段，通过以下方式确定；
分别统计在库电动车辆在工作日和非工作日的各停车时段，得到在库电动车辆在工作日的第一停车时间分布和非工作日的第二停车时间分布；基于第一停车时间分布确定该在库电动车辆在工作日的习惯停车时段；基于第二停车时间分布确定该在库电动车辆在非工作日的习惯停车时段。
在一些实施例中，所述筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆，具体是：
根据用电高峰时段确定期望的V2G接入时段；
判断所述期望的V2G接入时段是否工作日的时段，当所述V2G接入时段是工作日时，基于在库电动车辆在工作日的习惯停车时段进行匹配；当所述V2G接入时段是非工作日时，基于在库电动车辆在非工作日的习惯停车时段进行匹配。
在一些实施例中，匹配目标电动车辆时，根据期望的V2G接入时段与对应的习惯停车时段的重合度确定匹配度；
根据各在库电动车的匹配度确定对在库电动车辆的排序，选择前预设数量的在库电动车量作为目标电动车辆。
在一些实施例中，所述微电网与用于接入微电网的V2G设施所在位置的预设半径范围内的停车场系统连接。
在一些实施例中，所述根据所需动态容量的需求量，向目标在库电动车辆关联的通信方式发送V2G方案；
根据所需动态容量的需求量确定目标在库电动车辆的数量；
根据所需动态容量的需求量，调整V2G方案的补贴价格。
在一些实施例中，所述微电网系统配置有光伏发电组件、燃油发电组件或者风能发电组件中的至少一种。
另一方面，本申请实施例提供了一种微电网控制系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行所述的微电网控制方法。
另一方面本申请实施例提供了一种微电网控制系统，包括：
发电模块；
储能模块；
计算模块，与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，并用于执行所述的微电网控制方法。
通过本申请实施例预测未来一段时间的用电高峰时段；根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；检索在库电动车辆信息；根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆；根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案；本方案结合用户的停车习惯，通过微电网系统所关联的停车场信息，通过分析在库电动车辆的用车习惯，匹配出较大可能进行V2G接入的目标电动车辆，实现准确的推送，从而提高电动车辆在高峰时段接入V2G的可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍。
图1是本申请实施例的一种微电网控制方法的流程图；
图2是本申请实施例所提供的微电网系统的模块框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本申请实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本申请的技术方案，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
微电网(Mi cro-Gr id)也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。
微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。
电动汽车V2G技术是指电动汽车给电网送电的技术，其核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲。汽车到电网技术正受到人们的广泛关注，这是因为通过V2G，电网效率低以及可再生能源波动的问题不仅可以得到很大程度的缓解，还可以为电动车用户创造收益。详细介绍了V2G的概念及其可行性评估情况，并给出了其实现方法等。V2G技术可以为微电网系统提供灵活的储能来度过峰值。
参照图1和图2，本申请实施例提供了一种微电网控制方法，微电网与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，可以理解的是，微电网也可以与微电网周边的停车场系统连接，可以以V2G设施所在位置作为中心，划定一定半径的距离接入附近的停车场系统，所述方法包括：
S1、预测未来一段时间的用电高峰时段。可以理解的是，通过对历史数据的统计，可以确定在工作日、非工作日或者特定节日的用电规律。通过用电规律的统计，可以预测每天特定时间段的用电规律。当然，也可以基于历史数据对诸如LSTM等时序预测模型进行训练，从而预测未来一段时间的用电规律。
S2、根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量。
具体地，S2可以理解为：
预测用电高峰时段对应的发电量。由于微电网中设置有发电装置，如风力或者太阳能等。可以根据当天的天气情况，预测在该时间段内所能够产生的发电量。
预测用电高峰时段对应可用的固定储能量。对于用电高峰时间段的固定出能量，可以综合微电网的发电和耗电关系，当供电大于耗电的情况下，可以为微电网中的储能装置进行充电。因此，可以通过预测发电量和预测耗电量来预测对应时间段固定储能装置的可用能量大小。当然，如果微电网还从电网中取电，该储能装置在高峰时间段的储能量可以更加准确地控制。例如，可以控制储能装置在高峰时段前，利用多余的发电量和电网的电量进行补充。
动态扩容量＝系数*用电高峰时段对应的用电缺口量；其中，所述用电高峰时段对应的用电缺口量＝(用电高峰时段对应的用电量-用电高峰时段对应的发电量-用电高峰时段可用的固定储能量)。系数是经验值，是设定的常量。
通过用电高峰时间段对应的用电量减去对应时间的发电量，以及减去对应时间段能够使用的出能量，就可以计算出用电量缺口，基于用电量缺口，就可以计算出所需的动态扩容量。
S3、检索在库电动车辆信息。可以理解的是，在库是指当前在车库内的车辆信息。例如，预测下午两点到三点是一个用电高峰时段，在中午时，可以检索当前在库的电动车辆，并基于此对这些车辆中的目标电动车辆进行V2G方案推送，以吸引这些车辆的车主接入V2G。V2G方案是指包含补贴价格、接入时间等内容的信息。
S4、根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯。本申请实施例可以根据在库电动车辆在停车场的出入记录，分析车主的停车习惯。如用户习惯在工作日哪些时间停车，用户在非工作日哪些时间会停车。尤其在工业区和写字楼等，车主的停车习惯会有明显的特征。因此，基于此，通过停车场数据的分析，大概率可以分出车主当天哪些时间段车辆会停在停车场。
S5、筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆。此时，通过匹配V2G的接入时段和车主用车的时间段，可以确定在需要V2G接入的时候有哪些车主大概率将车放在停车场，如果通知车主V2G的方案，可以大大提高转化的可能性。
S6、根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案。在本步骤中，可以根据所需的动态容量，结合车辆平均可以提供的容量来估算所需的车辆数量。并配合一定的转化率来算出需要进行多大范围的推送，以及V2G方案的内容。
可以理解的是，通过本实施例预测未来一段时间的用电高峰时段；根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；检索在库电动车辆信息；根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆；根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案；本方案结合用户的停车习惯，通过微电网系统所关联的停车场信息，通过分析在库电动车辆的用车习惯，匹配出较大可能进行V2G接入的目标电动车辆，实现准确的推送，从而提高电动车辆在高峰时段接入V2G的可能。
在一些实施例中，所述根据所需动态容量的需求量，向目标在库电动车辆关联的通信方式发送V2G方案；
根据所需动态容量的需求量确定目标在库电动车辆的数量。
根据所需动态容量的需求量，调整V2G方案的补贴价格。通常所需的动态容量越大，不能满足的可能性越高，因此，可以相应提高补贴价格。
在一些实施例中，所述根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯，具体包括：
根据在库电动车辆的车牌信息，获取停车场出入记录。停车场通常采用车牌识别的方式进行记录。因此，可以基于车牌进行检索。若接入多个停车场，可以根据多个停车场的数据进行综合分析。
根据所述停车场出入记录，分析在库电动车在工作日和非工作日的习惯停车时段。一般情况下，尤其在工作场所，车主的停车习惯会按是否工作日产生比较大的差异。因此，基于工作日和非工作日可以比较准确地进行分析。鉴于工作场所的用电高峰通常不在深夜，因此高峰时段通常不会跨日，采用工作日和非工作日的分法可以满足需要。若出现跨越工作日和非工作日的情况，也可以将一个时间段拆分成两个时间段进行分析。
其中，在库电动车在工作日和非工作日的习惯停车时段，通过以下方式确定；
分别统计在库电动车辆在工作日和非工作日的各停车时段，得到在库电动车辆在工作日的第一停车时间分布和非工作日的第二停车时间分布；基于第一停车时间分布确定该在库电动车辆在工作日的习惯停车时段；基于第二停车时间分布确定该在库电动车辆在非工作日的习惯停车时段。
其中，时间分布可以按照每小时作为统计单位，统计最近的一段时间内同一个车辆的在工作日和非工作日的全天哪些时间段有停车，统计在各时间段停车的概率。例如，统计10个工作日，某车辆在10个工作日里，有9个工作日都在早上9点到晚上7点的时间段停车。可以确定，该时间段是该车辆在工作日的习惯停车时间。因此，前述的停车分布可以表现为车辆在最近一段时间内，在工作日/非工作日的每个小时中停车的概率分布。可以将概率大于一定比例的确定为该车辆的习惯停车时间段。例如，统计过去30个工作日，若车辆在某个小时中出现的概率大于70％就判定该小时是习惯停车时段，那么久可以得到车辆在工作日/非工作日的若干个习惯停车时段。
在一些实施例中，所述筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆，具体是：
根据用电高峰时段确定期望的V2G接入时段。一般情况下，可以提前一定的时间来确定期望的V2G接入时段。以确保接入V2G的车辆能够提供足够的电量。如，可以提前1小时要求车辆接入，一般情况下1小时足够车辆进行一定程度的充电，以确保在高峰的时候能够进行放电。
判断所述期望的V2G接入时段是否工作日的时段，当所述V2G接入时段是工作日时，基于在库电动车辆在工作日的习惯停车时段进行匹配；当所述V2G接入时段是非工作日时，基于在库电动车辆在非工作日的习惯停车时段进行匹配。
本实施例通过区分工作日和非工作日，能够很好地匹配出车主的用车规律，从而提高匹配到高峰时间段在停车场内停车的电动车辆，从而提高V2G的转化率。
在一些实施例中，匹配目标电动车辆时，根据期望的V2G接入时段与对应的习惯停车时段的重合度确定匹配度。一般情况下，不能确保每个电动车的停车习惯和V2G接入时间都是百分百匹配，一般认为只要能够提供一个较长的覆盖时间车主就有可能进行接入。因此，可以基于匹配度来筛选目标在库电动车辆。
根据各在库电动车的匹配度确定对在库电动车辆的排序，选择前预设数量的在库电动车量作为目标电动车辆。在基于匹配度进行排序之后，可以选择匹配度排名靠前的一些数量的在库电动车作为目标电动车辆。
在一些实施例中，所述微电网与用于接入微电网的V2G设施所在位置的预设半径范围内的停车场系统连接。
在一些实施例中，所述微电网系统配置有光伏发电组件、燃油发电组件或者风能发电组件中的至少一种。
本实施例公开了一种微电网控制系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行所述的微电网控制方法。
其中，所述微电网控制方法包括：
预测未来一段时间的用电高峰时段；
根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；
检索在库电动车辆信息；
根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；
筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆；
根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案。
本实施例公开了一种微电网控制系统，包括：
发电模块，发电模块可以包括光伏、风能和燃油发电机等发电设施。
储能模块，微电网可以设置一定的储能设施，如大功率电池集群等。
计算模块，与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，并用于执行所述的微电网控制方法。
所述微电网控制方法包括：
预测未来一段时间的用电高峰时段；
根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；
检索在库电动车辆信息；
根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；
筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆；
根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案。
可以理解的是，上述系统实施例与方法实施例包括相同的技术特征，可以达到相同的技术效果。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种微电网控制方法，其特征在于，微电网与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，所述方法包括：
预测未来一段时间的用电高峰时段；
根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量；
检索在库电动车辆信息；
根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯；
筛选停车习惯满足V2G接入时段要求的目标电动车辆，具体是根据用电高峰时段确定期望的V2G接入时段；判断所述期望的V2G接入时段是否工作日的时段，当所述V2G接入时段是工作日时，基于在库电动车辆在工作日的习惯停车时段进行匹配；当所述V2G接入时段是非工作日时，基于在库电动车辆在非工作日的习惯停车时段进行匹配；匹配目标电动车辆时，根据期望的V2G接入时段与对应的习惯停车时段的重合度确定匹配度；根据各在库电动车的匹配度确定对在库电动车辆的排序，选择前预设数量的在库电动车量作为目标电动车辆；
根据所需动态容量，向目标电动车辆关联的通信方式发送V2G方案，以吸引这些车辆的车主接入V2G，V2G方案是指包含补贴价格、接入时间的信息；所述根据所需动态容量的需求量，向目标在库电动车辆关联的通信方式发送V2G方案；根据所需动态容量的需求量确定目标在库电动车辆的数量；根据所需动态容量的需求量，调整V2G方案的补贴价格；
所述根据用电高峰时段对应的用电量，确定需要进行V2G扩容的动态容量，具体是：
预测用电高峰时段对应的发电量；
预测用电高峰时段对应可用的固定储能量；
动态扩容量＝系数*用电高峰时段对应的用电缺口量；其中，所述用电高峰时段对应的用电缺口量＝(用电高峰时段对应的用电量-用电高峰时段对应的发电量-用电高峰时段可用的固定储能量)；
所述根据在库电动车辆信息，获取对应的停车场出入记录，评估在库电动车辆的停车习惯，具体包括：根据在库电动车辆的车牌信息，获取停车场出入记录；
根据所述停车场出入记录，分析在库电动车在工作日和非工作日的习惯停车时段；
其中，在库电动车在工作日和非工作日的习惯停车时段，通过以下方式确定；
分别统计在库电动车辆在工作日和非工作日的各停车时段，得到在库电动车辆在工作日的第一停车时间分布和非工作日的第二停车时间分布；基于第一停车时间分布确定该在库电动车辆在工作日的习惯停车时段；基于第二停车时间分布确定该在库电动车辆在非工作日的习惯停车时段；
所述微电网与用于接入微电网的V2G设施所在位置的预设半径范围内的停车场系统连接。
2.根据权利要求1所述的微电网控制方法，其特征在于，所述微电网配置有光伏发电组件、燃油发电组件或者风能发电组件中的至少一种。
3.一种微电网控制系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-2任一项所述的方法。
4.一种微电网控制系统，其特征在于，包括：
发电模块；
储能模块；
计算模块，与设置有接入微电网的V2G设施的停车场系统连接，并用于执行如权利要求1-2任一项所述的方法。
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