CN117748633A - 虚拟电厂的充电控制方法和装置、存储介质和换电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟电厂的充电控制方法和装置、存储介质和换电站，其中，虚拟电厂包括多个电池，方法包括：在虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数；根据当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数确定待充电电池的数量；在待充电电池的数量满足预设条件时，对待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低充电机的开启时长和开启次数。进而能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

Description

虚拟电厂的充电控制方法和装置、存储介质和换电站

技术领域

本发明涉及换电站技术领域，尤其涉及一种虚拟电厂的充电控制方法、一种计算机可读存储介质、一种换电站和一种虚拟电厂的充电控制装置。

背景技术

换电站可以在满足其业务的需求情况下，基于削峰响应时长和收益测算，自动计算削峰响应比例，实现换电站收益最大化，而实例场景中，换电站为了节省充电费用，本身会执行基于尖峰平谷时段电价的智能分时充电策略，而尖峰电价往往对应着电网的尖峰需求，电网又基于用户历史同期的用电功率来计算响应比例，容易影响到换电站本身的运营，进而影响收益。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种虚拟电厂的充电控制方法，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种换电站。

本发明的第四个目的在于提出一种虚拟电厂的充电控制装置。

为了达到上述目的，本发明的第一个目的提出了一种虚拟电厂的充电控制方法，其中，所述虚拟电厂包括多个电池，所述方法包括：在所述虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数；根据所述当前换电需求总数、所述可用电池数和所述允许最大排队数确定待充电电池的数量；在所述待充电电池的数量满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低所述充电机的开启时长和开启次数。

根据本发明实施例提出的虚拟电厂的充电控制方法，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

另外，根据本发明上述实施例提出的虚拟电厂的充电控制方法还可以具有以下技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：获取电网的削峰需求邀约；响应所述削峰需求邀约，并控制所述虚拟电厂处于所述削峰响应阶段。

根据本发明的一个实施例，所述削峰响应阶段包括第一预设时段和第二预设时段。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述当前换电需求总数、所述可用电池数和所述允许最大排队数确定待充电电池的数量，包括：将所述当前换电需求总数减去所述可用电池数的差值确定为第一待充电电池的数量，将所述当前换电需求总数减去所述可用电池数和所述允许最大排队数的差值确定为第二待充电电池的数量。

根据本发明的一个实施例，在所述第一预设时段中，所述在所述待充电电池数满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，包括：若所述第一待充电电池的数量大于零，则控制与所述第一待充电电池所对应的充电机开启；若所述第一待充电电池的数量小于或等于零，则控制与所述多个电池所对应的充电机关闭。

根据本发明的一个实施例，在所述第二预设时段中，所述在所述待充电电池数满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，包括：若所述第二待充电电池的数量大于零且所述可用电池数大于所述允许最大排队数，则控制与所述第二待充电电池所对应的充电机开启；若所述第二待充电电池的数量大于零且所述可用电池数小于或等于所述允许最大排队数，则控制与所述第一待充电电池所对应的充电机开启；若所述第二待充电电池的数量小于或等于零且所述可用电池数大于所述允许最大排队数，则控制与所述多个电池所对应的充电机关闭；若所述第二待充电电池的数量小于或等于零且所述可用电池数小于或等于所述允许最大排队数，则控制与所述第一待充电电池所对应的充电机开启。

根据本发明的一个实施例，在获取电网的削峰需求邀约之后，所述方法还包括：获取所述虚拟电厂在所述削峰响应阶段内的换电需求总数、所述虚拟电厂所包括的电池总数、所述虚拟电厂在所述削峰响应阶段之前的第三预设时段内的换电需求数、所述充电机的充电功率和所述削峰响应阶段的响应时长；根据所述削峰响应阶段内的换电需求总数、所述电池总数、所述第三预设时段内的换电需求数、所述充电机的充电功率和所述削峰响应阶段的响应时长计算所述削峰响应阶段的平均功率；将所述平均功率向所述电网进行反馈。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：在所述削峰响应阶段之前的第四预设时段内，控制与所述多个电池所对应的充电机开启，其中，所述第四预设时段比所述第三预设时段长。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：在所述削峰响应阶段结束之后，获取所述电网的电价信息；根据所述电价信息、所述预设时段内的当前换电需求总数、所述虚拟电厂所包括的电池总数和所述可用电池数对所述虚拟电厂进行分时充电控制。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有虚拟电厂的充电控制程序，所述虚拟电厂的充电控制程序被处理器执行时实现上述的虚拟电厂的充电控制方法。

根据本发明实施例提出的计算机可读存储介质，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

为了达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种换电站，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的虚拟电厂的充电控制程序，所述处理器执行所述虚拟电厂的充电控制程序时，实现上述的虚拟电厂的充电控制方法。

根据本发明实施例提出的换电站，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

为了达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种虚拟电厂的充电控制装置，所述虚拟电厂包括多个电池，所述装置包括：获取模块，用于在所述虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数；确定模块，用于根据所述当前换电需求总数、所述可用电池数和所述允许最大排队数确定待充电电池的数量；控制模块，用于在所述待充电电池的数量满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低所述充电机的开启时长和开启次数。

根据本发明实施例提出的虚拟电厂的充电控制装置，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图；

图2是根据本发明另一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图；

图3是根据本发明另一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图；

图4是根据本发明另一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图；

图5是根据本发明另一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图；

图6是根据本发明另一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图；

图7是根据本发明实施例中不同电价时段的需求示意图；

图8是根据本发明一个具体实施例中削峰响应阶段的时间轴示意图；

图9是根据本发明实施例中换电站的方框示意图；

图10是根据本发明实施例中虚拟电厂的充电控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的虚拟电厂的充电控制方法、计算机可读存储介质、换电站和虚拟电厂的充电控制装置。

在介绍本发明实施例的虚拟电厂的充电控制方法和装置前，先对本发明虚拟电厂的具体结构进行相应的说明。

具体地，在该实施例中，虚拟电厂包括多个电池，电池包括已充满电的电池和没充满电的电池，多个电池的数量可以为100、1000和10000个，该电池可以为新能源车辆的电池，此外，本发明可以不对虚拟电电厂的多个电池的数量进行具体限定。

图1是根据本发明一个实施例中虚拟电厂的充电控制方法的流程示意图。

具体地，在本发明的一些实施例中，如图1所示，虚拟电厂的充电控制方法包括以下步骤：

S101，在虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数。

具体地，在该实施例中，预设时段内的当前换电需求总数∑M可以优选为当前小时的换电需求数加上下一个小时的换电需求数，即为两个小时的换电需求数总和，此外，预设时段内的当前换电需求总数∑M还可以为当前两小时换电需求数加上下两个小时的换电需求数，即为四个小时的换电需求数总和，本发明可以不对预设时段的取值进行具体限定。

可用电池数n为当前已充满电的电池数，且为实时数据，可以通过安装电量传感器以实时检测电池的电量，已充满电的电池都会上传至云平台并存储在数据库中，此外本发明可以不对检测电池电量的方式进行具体限定。另外，满电定义值由站控系统(即换电站控制系统)或云平台进行配置，除了传统意义上将电量为100％时视为满电之外，为了防止电池过充，提高电池使用寿命，还可以定义当电池的电量为95％时视为满电，或者当电池的电量为90％时视为满电。

允许最大排队数x为允许在换电站排队的待换电汽车最大数量，且由云平台人工进行配置并存储数据库中，例如允许最大排队数可以为5、10和15等，此外，本发明可以不对允许最大排队数x的取值进行具体限定。

在虚拟电厂处于削峰响应阶段中，可以通过云平台的数据库中直接获取预设时段内的当前换电需求总数∑M和允许最大排队数x以及通过安装电量传感器的方式获取可用电池数n。

S102，根据当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数确定待充电电池的数量。

具体地，在该实施例中，待充电电池数量可以分为第一待充电电池的数量和第二待充电电池的数量，可以将当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值确定为第一待充电电池的数量，将当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值确定为第二待充电电池的数量。可以理解的是，当允许最大排队数为零的时候，则第二待充电电池的数量与第一待充电电池的数量相等。

S103，在待充电电池的数量满足预设条件时，对待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低充电机的开启时长和开启次数。

具体地，在该实施例中，对待充电电池所对应的充电机进行控制包括对控制充电机开启和控制充电机关闭，具体根据待充电电池的数量是否满足预设条件，对待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低充电机的开启时长和开启次数。从而能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图2所示，方法还包括：

S201，获取电网的削峰需求邀约。

具体地，在该实施例中，可以通过创建对应账号的方式来获取电网的削峰需求邀约，例如，电网发出削峰需求邀约后，相关的用户可以通过手机上创建的对应账号获取相应的削峰需求邀约信息。此外，本发明可以不对获取电网需求邀约的方式进行具体限定。

S202，响应削峰需求邀约，并控制虚拟电厂处于削峰响应阶段。

具体地，在该实施例中，相关的用户在能够响应电网的削峰需求邀约时，需要向电网发送确定削峰邀约的信息，以方便电网进行电力调配，并且在响应削峰需求邀约之后，需要进一步控制虚拟电厂处于削峰响应阶段。

进一步地，在本发明的一些实施例中，削峰响应阶段包括第一预设时段和第二预设时段。

具体地，在该实施例中，削峰响应阶段中的第一预设时段可以优选为削峰响应阶段开始至相应结束前2小时，削峰响应阶段中的第二预设时段可以优选为削峰响应阶段结束前2小时到削峰响应阶段结束时间。例如，当削峰响应阶段的总时长为14小时，则第一预设时段为削峰响应阶段开始的12小时，第二预设时段为削峰响应阶段结束前的2小时。此外，本发明可以不对第一预设时段和第二预设时段在削峰响应阶段中的占比进行具体限定。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图3所示，在第一预设时段中，在待充电电池数满足预设条件时，对待充电电池所对应的充电机进行控制，包括：

S1031，若第一待充电电池的数量大于零，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启。

具体地，在该实施例中，第一待充电电池的数量等于当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值，若当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值大于零，则说明当前已充满电的电池数不够当前换电需求，此时将所有未充满电的电池按SOC(State of charge，荷电状态)从高到低排序，优先从高SOC电池开始，控制与第一待充电电池所对应的充电机开启，以对第一待充电池进行充电。需要说明的是，优先对高SOC电池进行充电，可以缩短充电机的开启时间，从而达到降低电网负荷的目的。

S1032，若第一待充电电池的数量小于或等于零，则控制与多个电池所对应的充电机关闭。

具体地，在该实施例中，第一待充电电池的数量等于当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值，若当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值小于或等于零，则说明当前已充满电的电池数够当前的换电需求，甚至在满足当前换电需求后还有已充满电的电池剩余，进而不需要给未充满电的电池进行充电，从而控制与多个电池所对应的充电机关闭，以减少充电机的开启次数，进而达到降低电网负荷的目的。

需要说明的是，可用电池数n每变化一次，就需要计算一次当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值，如果可用电池数n未发生变化，则还以固定频率每30分钟计算一次当前换电需求总数∑M减去可用电池数n的差值，此外，本发明可以不对固定频率的取值进行具体限定。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图4所示，在第二预设时段中，在待充电电池数满足预设条件时，对待充电电池所对应的充电机进行控制，包括：

S1033，若第二待充电电池的数量大于零且可用电池数大于允许最大排队数，则控制与第二待充电电池所对应的充电机开启。

具体地，在该实施例中，第二待充电电池的数量等于当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值，若当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值大于零且可用电池数n大于允许最大排队数x，则将所有未充满电的电池按SOC从高到低排序，进而优先从高SOC电池开始，控制与第二待充电池所对应的充电机开启，以对第二待充电池进行充电。其中，优先对高SOC电池进行充电，可以缩短充电机的开启时间，从而达到降低电网负荷的目的。需要说明的是，排队的目的是不需要事先对排队的待换电车辆准备已充满电的电池，待换电车辆到换电站等待电池充满再进行换电，进而只需要控制与第二待充电电池所对应的充电机开启即可，以减少充电机的开启次数。

S1034，若第二待充电电池的数量大于零且可用电池数小于或等于允许最大排队数，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启。

具体地，在该实施例中，第二待充电池的数量等于当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值，若当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值大于零且可用电池数n小于或等于允许最大排队数x，则将所有未充满电的电池按SOC从高到低排序，进而优先从高SOC电池开始，控制与第一待充电电池所对应的充电机开启，以对第一待充电池进行充电。需要说明的是，优先对高SOC电池进行充电，可以缩短充电机的开启时间，从而达到降低电网负荷的目的。

S1035，若第二待充电电池的数量小于或等于零且可用电池数大于允许最大排队数，则控制与多个电池所对应的充电机关闭。

具体地，在该实施例中，第二待充电池的数量等于当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值，若当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值小于或等于零且可用电池数n大于允许最大排队数x，则说明当前已充满电的电池数够当前的换电需求，甚至在满足当前换电需求后还有已充满电的电池剩余，进而不需要为给未充满电的电池进行充电，从而控制与多个电池所对应的充电机关闭，以减少充电机的开启次数，进而达到降低电网负荷的目的。

具体而言，在本发明的一个具体实施例中，若当前换电需求总数∑M为100，可用电池数n为100，最大排队数x为10，则当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值为-10，该差值小于零且可用电池数n大于允许最大排队数x，此时说明可用电池数满足当前换电需求，且在排队的10辆待换电池车辆可以不用再等待电池充满电再进行换电，有已经充满电的电池可供更换。

若当前换电需求总数∑M为110，可用电池数n为100，最大排队数x为10，则当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值为0，此时说明可用电池数满足当前换电需求，且有10辆待换电车辆需要等待未充满电的电池进行充电，充满后可进行电池更换。

S1036，若第二待充电电池的数量小于或等于零且可用电池数小于或等于允许最大排队数，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启。

具体地，在该实施例中，第二待充电池的数量等于当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值，若当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值小于或等于零且可用电池数n小于或等于允许最大排队数x，则将所有未充满电的电池按SOC从高到低排序，再优先从高SOC电池开始，控制与第一待充电池所对应的充电机开启，以对第一待充电池进行充电。需要说明的是，优先对高SOC电池进行充电，可以缩短充电开启时间，从而达到降低电网负荷的目的，另外，可以在满足充电站点能够接受的最大允许排队数的基础上，减少充电机的开启次数，以提升削峰响应阶段的收益。

需要说明的是，可用电池数n每变化一次，就需要计算一次当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值，如果可用电池数n未发生变化，则还以固定频率每30分钟计算一次当前换电需求总数∑M减去可用电池数n和允许最大排队数x的差值，此外，本发明可以不对固定频率的取值进行具体限定。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图5所示，在获取电网的削峰需求邀约之后，方法还包括：

S301，获取虚拟电厂在削峰响应阶段内的换电需求总数、虚拟电厂所包括的电池总数、虚拟电厂在削峰响应阶段之前的第三预设时段内的换电需求数、充电机的充电功率和削峰响应阶段的响应时长。

需要说明的是，在该实施例中，削峰响应阶段内的换电需求总数∑Y为削峰响应阶段内的换电需求M的求和，其中换电需求M为每小时的换电需求数，换电需求M由云平台计算单元基于历史大数据预测提供，并存储在数据库中。

虚拟电厂所包括的电池总数N不含故障电池，含充满电的电池和未充满电的电池，并由换电站的控制系统每10秒上传个一次云平台系统，并记录在数据库中，需要说明的是，换电站的控制系统也可以每15秒或20秒上传一次云平台系统，进而本发明可以不对换电站的站控系统上传电池总数N的频率进行具体限定。

虚拟电厂在削峰响应阶段之前的第三预设时段内的换电需求数m由云平台系统计算单元基于历史大数据预测提供，并存储在数据数据库中。需要说明的是，第三预设时段可以优选为半小时，此外，本发明可以不对第三预设时段的取值进行具体限定。

充电机的充电功率由充电机出厂进行设定，也可以人工进行设定，由换电站系统上传至云平台系统，并存储在数据库中，削峰响应阶段的响应时长由电网的削峰需求邀约计算所得。

可以通过从云平台系统获取削峰响应阶段内的换电需求总数∑Y、虚拟电厂所包括的电池总数N、虚拟电厂在削峰响应阶段之前的第三预设时段内的换电需求数m和充电机的充电功率，以及通过电网的削峰需求邀约获取削峰响应阶段的响应时长。

S302，根据削峰响应阶段内的换电需求总数、电池总数、第三预设时段内的换电需求数、充电机的充电功率和削峰响应阶段的响应时长计算削峰响应阶段的平均功率。

具体地，在该实施例中，削峰响应阶段内的换电需求总数∑Y减去电池总数N再加上第三预设时段内的换电需求数m可以得到削峰响应阶段中需要开启的充电机总数，将该充电机总数乘以单个充电机的充电功率，计算出削峰响应阶段内所需的总充电功率，再将该总充电功率除以削峰响应阶段的响应时长得到削峰响应阶段的平均功率。需要说明的是，本实施例中电网具体是根据平均功率进行电力分配的，因此本实施例在该阶段是计算削峰响应阶段的平均功率。当然，在其他示例中，电网如果是根据削峰响应阶段中的总用电量进行电力分配的话，那么相应也可以计算总充电功率，而不对其进行平均计算。

S303，将平均功率向电网进行反馈。

具体地，在该实施例中，根据削峰响应阶段内的换电需求总数、电池总数、第三预设时段内的换电需求数、充电机的充电功率和削峰响应阶段的响应时长计算得出削峰响应阶段的平均功率后，将削峰响应阶段的平均功率向电网进行反馈，以便电网对负荷进行分配，保证电力分配准确，以使各用电设备能够在用电高峰阶段得到用电保障。

进一步地，在本发明的一些实施例中，方法还包括：在削峰响应阶段之前的第四预设时段内，控制与多个电池所对应的充电机开启，其中，第四预设时段比第三预设时段长。

具体地，在该实施例中，第四预设时段可以优选为2小时，此外，本发明可以不对第四预设时段的取值进行具体限定。其中，第四预设时段比第三预设时段长。进而在削峰响应阶段之前的第四预设时段内，通过换电站控制系统控制与多个电池所对应的充电机开启，以对多个电池进行充电，需要说明的是，对已充满电的电池停止进行充电，对未充满电的电池进行充电，进而保证削峰响应阶段储蓄可用电池数准确。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图6所示，方法还包括：

S401，在削峰响应阶段结束之后，获取电网的电价信息。

具体地，在该实施例中，不同时段的电网的电价信息是不同的，进而需要在削峰响应阶段结束后，获取电网发布的电价信息，此外，也可以通过拨打电网服务热线的方式获取电网的电价信息，本发明可以不对获取电网的电价系信息的方式进行具体限定。

S402，根据电价信息、预设时段内的当前换电需求总数、虚拟电厂所包括的电池总数和可用电池数对虚拟电厂进行分时充电控制。

具体地，在该实施例中，根据电网发布的电价信息、云平台存储的预设时段内的当前换电需求总数∑M、云平台存储的虚拟电厂所包括的电池总数N和可用电池数n对虚拟电厂进行分时充电控制，以降低换电站处于非响应时段的电力成本。

需要说明的是，获取每个时间点的换电需求数及预设的多个电价时段的分布，多个电价时段包括第一电价时段和第二电价时段，第一电价时段的电价高于第二电价时段的电价；

其中，换电需求数指的是换电站在预设时长(预设时长可以为15分钟、1小时等)内需要进行换电操作的车辆的数量。

具体地，换电站需要获取每个时间点(可以是一小时为一个时间点，也可以是15分钟为一个时间点、甚至一分钟为一个时间点等)的换电需求数，在不同的时间点内换电站的换电需求数不一样，如图7所示，每个小时的换电需求数是不一样的，需要说明的是，每个小时的换点需求数基于历史的换电需求进行预测而获得的。

换电站还需要获取预设的多个电价时段的分布，需要说明的是多个电价时段的分布是由国家电网制定的，每个地区每个时段的电价时段的分布是不一样的，如图7所示，24个小时分为了四个不同的电价时段；多个电价时段可以分为第一电价时段和第二电价时段，而且第一电价时段的电价要比第二电价时段的电价要高。第一电价时段包括峰电价时段和尖电价时段，需要说明的是有的地区没有分布尖电价时段，第二电价时段包括谷电价时段和平电价时段，四个电价时段的电价从高到低依次为尖电价时段、峰电价时段、平电价时段、和谷电价时段。

根据当前时间点到下一个第二电价时段的第一个时间点之前的每个时间点的换电需求数，确定当前时间点的预估换电需求数；

具体地，换电站需要获取当前时间点的预估换电需求数(预估换电需求数可以是当前时间点到下一个低电价的第二电价时段内的每个时间点所需的换电需求数之和)，首先要确定当前时间点的换电需求数，然后需要确定和当前时间点的电价时段的电价持平或者比当前时间点的电价时段的电价低的电价时段的第一个时间点，也就是需要确定当前时间点的下一个第二电价时段的第一个时间点，接着需要确定当前时间点到第二电价时段的第一时间点之前的这段时间内，每个时间点的换电需求数，最后需要将当前时间点的换电需求数一直累加到第二电价时段的第一个时间点的换电需求数，最终得到的换电需求数就是当前时间点的预估换电需求数。如图7所示，当前时间点为第八时，位于平电价时段，第八时的换电需求数为6个，然后确定与当前时间点的电价时段的电价持平或者电价低的电价时段的第一个时间点为第十五时(即下一个平电价时段的第一个时间点为第十五时)，第十五时的换电需求数为5，接着第八时到第十五时内所有的换电需求数为13个、11个、9个、4个、9个、10个，最后将第八时到第十五时的换电需求数累加为67个，所以第八时的预估换电需求数为67个。

换电站需要获取当前时间点的预估换电需求数的另外一种计算方法是首先要确定当前时间点的换电需求数，然后需要确定和当前时间点的电价时段的电价持平或者比当前时间点的电价时段的电价低的电价时段的第一个时间点，也就是需要确定当前时间点的下一个第二电价时段的第一个时间点，需要确定当前时间点到第二电价时段的第一时间点之前的这段时间内，每个时间点的换电需求数，最后需要将当前时间点的换电需求数一直累加到第二电价时段的第一个时间点之前的换电需求数(不包含第一个时间点)，最终得到的换电需求数就是当前时间点的预估换电需求数。如图7所示，当前时间点为第八时，位于平电价时段，第八时的换电需求数为6个，然后确定与当前时间点的电价时段的电价持平或者电价低的电价时段的第一个时间点为第十五时(即下一个平电价时段的第一个时间点为第十五时)，第十五时的换电需求数为5，接着第八时到第十五时所有的换电需求数为13个、11个、9个、4个、9个、10个，最后将第八时到第十五时之前的换电需求数累加为62个，所以第八时的预估换电需求数为62个。

如此，当前时间点的预估换电需求数包含第二预设时长的第一个时间点相比于不包含第二预设时长的第一个时间点，能够满足第一时间点的车辆的换电需求，如图7所示，第八时的预估换电需求数包含第十五时的换电需求数，能够满足当车辆在第十五时需要换电的换电需求数，在第十五时就可以给其他时段的电池需求进行充电。

根据预估换电需求数及换电站中每个电池的剩余电量，确定目标电池，并对目标电池进行充电。

具体地，在确定换电站的当前时间点的预估换电需求数之后，需要确定换电站中每个电池的剩余电量，从而根据预估换电需求数及换电站中每个电池的剩余电量来选出目标数量的未充满电池作为目标电池。

如此，通过对每个时间点的换电需求数进行预测，并且根据不同电价时段的分布，来确定当前时间点到下一个低价的第二电价时段内所需的预估换电需求数，从而根据预估换电需求数来进行换电站的电池的充电控制。如此，保证当前时间点到下一个低价的第二电价时段的第一个时间点之前的换电需求的情况下，尽量避免在电价较低的第二电价时段之外进行充电，从而减少换电站的充电成本。

总结，如图8所示，本发明的第四预设时段可以优选为7点至9点的两小时，在第四预设时段内，控制与多个电池所对应的充电机开启，以对多个电池进行充电，进而为削峰响应阶段储蓄可用电池数。

削峰响应阶段可以优选为9点至23点的14小时，削峰响应阶段中的第一预设时段可以优选为9点至21点的12个小时，削峰响应阶段中的第二预设时段可以优选为21点至23点的两个小时，进而在第一预设时段判断，若第一待充电电池的数量大于零，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启；若第一待充电电池的数量小于或等于零，则控制与多个电池所对应的充电机关闭。在第二预设时段判断，若第二待充电电池的数量大于零且可用电池数大于允许最大排队数，则控制与第二待充电电池所对应的充电机开启；若第二待充电电池的数量大于零且可用电池数小于或等于允许最大排队数，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启；若第二待充电电池的数量小于或等于零且可用电池数大于允许最大排队数，则控制与多个电池所对应的充电机关闭；若第二待充电电池的数量小于或等于零且可用电池数小于或等于允许最大排队数，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启。

在削峰响应阶段结束后，如图8中的23点至7点，根据电价信息、预设时段内的当前换电需求总数、虚拟电厂所包括的电池总数和可用电池数对虚拟电厂进行分时充电控制。

综上，根据本发明实施例提出的虚拟电厂的充电控制方法，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

基于前述本发明实施例提出的虚拟电厂的充电控制方法，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有虚拟电厂的充电控制程序，虚拟电厂的充电控制程序被处理器执行时实现上述本发明实施例的虚拟电厂的充电控制方法。

综上，根据本发明实施例提出的计算机可读存储介质，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

图9是根据本发明实施例中换电站的方框示意图。

如图9所示，换电站1000包括存储器100、处理器200及存储在存储器100上并可在处理器200上运行的虚拟电厂的充电控制程序，处理器200执行虚拟电厂的充电控制程序时，实现上述本发明实施例的虚拟电厂的充电控制方法。

综上，根据本发明实施例提出的换电站，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

另外，本发明实施例的换电站的其他构成及作用对本领域的技术人员来说是已知的，为减少冗余，此处不做赘述。

图10是根据本发明实施例中虚拟电厂的充电控制装置的方框示意图。

如图10所示，虚拟电厂的充电控制装置300包括获取模块10、确定模块20和控制模块30。

其中，获取模块10用于在虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数；确定模块20用于根据当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数确定待充电电池的数量；控制模块30用于在待充电电池的数量满足预设条件时，对待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低充电机的开启时长和开启次数。

在本发明的一些实施例中，获取模块10还用于：获取电网的削峰需求邀约；控制模块30还用于：响应削峰需求邀约，并控制虚拟电厂处于削峰响应阶段。

在本发明的一些实施例中，削峰响应阶段包括第一预设时段和第二预设时段。

在本发明的一些实施例中，确定模块20具体用于，将当前换电需求总数减去可用电池数的差值确定为第一待充电电池的数量，将当前换电需求总数减去可用电池数和允许最大排队数的差值确定为第二待充电电池的数量。

在本发明的一些实施例中，在第一预设时段中，控制模块30具体用于，若第一待充电电池的数量大于零，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启；若第一待充电电池的数量小于或等于零，则控制与多个电池所对应的充电机关闭。

在本发明的一些实施例中，在第二预设时段中，控制模块30具体用于，若第二待充电电池的数量大于零且可用电池数大于允许最大排队数，则控制与第二待充电电池所对应的充电机开启；若第二待充电电池的数量大于零且可用电池数小于或等于允许最大排队数，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启；若第二待充电电池的数量小于或等于零且可用电池数大于允许最大排队数，则控制与多个电池所对应的充电机关闭；若第二待充电电池的数量小于或等于零且可用电池数小于或等于允许最大排队数，则控制与第一待充电电池所对应的充电机开启。

在本发明的一些实施例中，在获取电网的削峰需求邀约之后，获取模块10还用于：获取虚拟电厂在削峰响应阶段内的换电需求总数、虚拟电厂所包括的电池总数、虚拟电厂在削峰响应阶段之前的第三预设时段内的换电需求数、充电机的充电功率和削峰响应阶段的响应时长；控制模块30还用于：根据削峰响应阶段内的换电需求总数、电池总数、第三预设时段内的换电需求数、充电机的充电功率和削峰响应阶段的响应时长计算削峰响应阶段的平均功率，并将平均功率向电网进行反馈。

在本发明的一些实施例中，控制模块30还用于：在削峰响应阶段之前的第四预设时段内，控制与多个电池所对应的充电机开启，其中，第四预设时段比第三预设时段长。

在本发明的一些实施例中，获取模块10还用于：在削峰响应阶段结束之后，获取电网的电价信息；控制模块30还用于：根据电价信息、预设时段内的当前换电需求总数、虚拟电厂所包括的电池总数和可用电池数对虚拟电厂进行分时充电控制。

需要说明的是，本发明的虚拟电厂的充电控制装置的其它具体实施方式可以参见前述本发明实施例的虚拟电厂的充电控制方法的具体实施方式，为减少冗余，在此不再赘述。

综上，根据本发明实施例提出的虚拟电厂的充电控制装置，能够在虚拟电厂削峰响应阶段内降低充电功率，在不影响换电站基本业务情况下实现换电站运营收益的最大化，降低电网负荷。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“低”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种虚拟电厂的充电控制方法，其特征在于，所述虚拟电厂包括多个电池，所述方法包括：

在所述虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数；

根据所述当前换电需求总数、所述可用电池数和所述允许最大排队数确定待充电电池的数量；

在所述待充电电池的数量满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低所述充电机的开启时长和开启次数。

2.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取电网的削峰需求邀约；

响应所述削峰需求邀约，并控制所述虚拟电厂处于所述削峰响应阶段。

3.根据权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述削峰响应阶段包括第一预设时段和第二预设时段。

4.根据权利要求3所述的充电控制方法，其特征在于，所述根据所述当前换电需求总数、所述可用电池数和所述允许最大排队数确定待充电电池的数量，包括：

将所述当前换电需求总数减去所述可用电池数的差值确定为第一待充电电池的数量，将所述当前换电需求总数减去所述可用电池数和所述允许最大排队数的差值确定为第二待充电电池的数量。

5.根据权利要求4所述的充电控制方法，其特征在于，在所述第一预设时段中，所述在所述待充电电池数满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，包括：

若所述第一待充电电池的数量大于零，则控制与所述第一待充电电池所对应的充电机开启；

若所述第一待充电电池的数量小于或等于零，则控制与所述多个电池所对应的充电机关闭。

6.根据权利要求4所述的充电控制方法，其特征在于，在所述第二预设时段中，所述在所述待充电电池数满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，包括：

若所述第二待充电电池的数量大于零且所述可用电池数大于所述允许最大排队数，则控制与所述第二待充电电池所对应的充电机开启；

若所述第二待充电电池的数量大于零且所述可用电池数小于或等于所述允许最大排队数，则控制与所述第一待充电电池所对应的充电机开启；

若所述第二待充电电池的数量小于或等于零且所述可用电池数大于所述允许最大排队数，则控制与所述多个电池所对应的充电机关闭；

若所述第二待充电电池的数量小于或等于零且所述可用电池数小于或等于所述允许最大排队数，则控制与所述第一待充电电池所对应的充电机开启。

7.根据权利要求2所述的充电控制方法，其特征在于，在获取电网的削峰需求邀约之后，所述方法还包括：

获取所述虚拟电厂在所述削峰响应阶段内的换电需求总数、所述虚拟电厂所包括的电池总数、所述虚拟电厂在所述削峰响应阶段之前的第三预设时段内的换电需求数、所述充电机的充电功率和所述削峰响应阶段的响应时长；

根据所述削峰响应阶段内的换电需求总数、所述电池总数、所述第三预设时段内的换电需求数、所述充电机的充电功率和所述削峰响应阶段的响应时长计算所述削峰响应阶段的平均功率；

将所述平均功率向所述电网进行反馈。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述削峰响应阶段之前的第四预设时段内，控制与所述多个电池所对应的充电机开启，其中，所述第四预设时段比所述第三预设时段长。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述削峰响应阶段结束之后，获取所述电网的电价信息；

根据所述电价信息、所述预设时段内的当前换电需求总数、所述虚拟电厂所包括的电池总数和所述可用电池数对所述虚拟电厂进行分时充电控制。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有虚拟电厂的充电控制程序，所述虚拟电厂的充电控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-9中任一项所述的虚拟电厂的充电控制方法。

11.一种换电站，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的虚拟电厂的充电控制程序，所述处理器执行所述虚拟电厂的充电控制程序时，实现根据权利要求1-9中任一项所述的虚拟电厂的充电控制方法。

12.一种虚拟电厂的充电控制装置，其特征在于，所述虚拟电厂包括多个电池，所述装置包括：

获取模块，用于在所述虚拟电厂处于削峰响应阶段中，获取预设时段内的当前换电需求总数、可用电池数和允许最大排队数；

确定模块，用于根据所述当前换电需求总数、所述可用电池数和所述允许最大排队数确定待充电电池的数量；

控制模块，用于在所述待充电电池的数量满足预设条件时，对所述待充电电池所对应的充电机进行控制，以降低所述充电机的开启时长和开启次数。