[发明专利]一种基于电动汽车储能特性的家庭用电优化方法

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于电动汽车储能特性的家庭用电优化方法。

背景技术

随着电动汽车相关技术的发展，电动汽车日益普及。电动汽车在智能电网环境下进行充电，需要的充电时间较长，且由于其充电功率较大，可能会造成电网过载和次高峰现象，严重影响电网的安全性和稳定性，且增加电网发电成本和用户用电开支。

电动汽车充电负荷与其他家庭用电负荷相比，在时间尺度上具备可调节性，所以，在住宅用电系统中，对电动汽车的充放电进行合理的调度会给用户带来收益。用户可根据电动汽车蓄电池的充放电特性和蓄电池的SoC状态对其进行控制，实现家庭用电成本最小化。

如何在满足用户用电需求的情况下，根据蓄电池当前已进行的放电次数来选取蓄电池为不可调负载供电的最佳SoC状态是本发明对电动汽车进行用电调度和充放电控制的关键。国内外对电动汽车入网（V2G）技术，即电动汽车与供电方的交互问题研究较多，但对用户自我调节用电策略即电动汽车在住宅用电系统下进行充放电的优化解决方法研究较少。电动汽车大量普及后，用户的用电需求与家庭用电成本大幅度增加之间的矛盾并未得到合理的解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电动汽车储能特性的家庭用电优化方法，在满足用户的用电需求前提下尽可能地减小家庭用电成本，延长电动汽车蓄电池使用寿命，为在住宅用电系统下大规模引入电动汽车进行充放电奠定基础。

为实现上述发明目的，本发明基于电动汽车储能特性的家庭用电优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、智能电表结合历史电价数据进行电价预测，得到当天的预测电价数据；

（2）、根据智能电表预测的电价数据设计可调负载（可调负载是可以调整启用时间的家用电器，例如洗衣机、烘干机、消毒柜等）的用电时段，使其工作在可调时间段中电价最低的时间段；

（3）、根据智能电表预测的电价数据，将电动汽车调整至电价最低时段进行充电；

（4）、如果电动汽车使用归来时刻为电价高峰时段，则智能电表根据电动汽车归来时其蓄电池的电荷状态SoC，判断是否满足用电成本优化的蓄电池电荷状态SoC^＊，若满足即高于用电成本优化的蓄电池电荷状态SoC^＊，则智能电表调整电动汽车蓄电池为当前为不可调负载（不可调负载是不能调整启用时间的家用电器，例如电冰箱、照明灯、厨房用电等）供电，直至不满足为止；若不满足，则采用电网直接为不可调负载供电；

其中，用电成本优化的蓄电池电荷状态根据家用电器的用电成本、电动汽车蓄电池的充电成本、电动汽车蓄电池的损耗成本以及电动汽车蓄电池的放电收益确定。

本发明的发明目的是这样实现的：

本发明基于电动汽车储能特性的家庭用电优化方法，考虑家用电器的用电成本、电动汽车的充电成本、电动汽车蓄电池的损耗成本以及电动汽车蓄电池的放电收益，确定用电成本优化的蓄电池电荷状态。对家庭用电成本进行优化是从以下两个方面进行考虑的。首先，针对可调负载的用电和电动汽车的充电进行成本优化。用户住宅内部装有智能电表，该智能电表在历史电价数据的基础上对未来电价进行预测，以提供实时电价参考数据。并且智能电表根据预测电价数据调节可调负载的启用时间以及电动汽车的充电时间，从而，最小化这一部分设备的用电成本；其次，针对不可调负载的用电，则根据家用电器（包括空调、冰箱、电视等）的用电成本、电动汽车蓄电池的充电成本、电动汽车蓄电池的损耗成本以及电动汽车蓄电池的放电收益确定用电成本优化的蓄电池电荷状态。此时，智能电表根据电动汽车归来时蓄电池的SoC状态，判断是否满足用电成本优化的蓄电池电荷状态，若满足，则智能电表调整电动汽车蓄电池为当前为不可调负载供电，直至不满足为止；若不满足，则采用电网直接为不可调负载供电。

本发明基于预测电价和电动汽车的储能特性，根据家用电器的用电成本、电动汽车蓄电池的充电成本、电动汽车蓄电池的损耗成本以及电动汽车蓄电池的放电收益确定用电成本优化的蓄电池电荷状态SoC，电动汽车归来时其蓄电池的SoC状态在满足即高于用电成本优化的蓄电池电荷状态SoC时，对不可调负载进行供电，从而在减少家庭用电成本的同时，降低电网在高峰期的负荷。同时，在此基础上能够有效的避免大功率充电负载给电网带来的新的用电负荷高峰，并根据预测电价将可调负载调整至用电低峰期和电价低谷期使用，最大限度的填补负荷低谷，有效的解决了用户的用电需求与家庭用电成本大幅度增加之间的矛盾。

附图说明