[发明专利]一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略

说明书

技术领域：

本发明属于电动汽车充电系统设计的相关技术，特别是一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略，通过充电系统采集家庭负荷、环境温度等信息，自动预测未来24小时的家庭基本负荷以及电动汽车充电台数，粒子群优化程序根据以上信息对电动汽车的充电起始时间进行优化，减小变压器寿命损失和用户费用。

背景技术：

大量电动汽车的接入会对配电网运行产生很大影响，会增加配电网的负荷，对配电变压器热容量及其使用寿命造成一定的影响。目前针对电动汽车对电网影响研究主要集中于充电装置、配网电能质量和充电站规划等方面，而对于对配电网主设备的影响研究较少，为了同时减小电动汽车充电时对配电变压器寿命和用户的影响，这种控制电动汽车充电时间的智能充电策略从安全性和经济性两方面考虑，将用户电费最小和配电变压器寿命损失最小同时作为优化对象，建立一个多目标的优化函数，对电动汽车的充电起始时间进行优化和控制。

发明内容：

本发明涉及一种大量电动汽车同时接入配电网的智能充电方法，在日常所用充电器的基础上，一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略，通过智能充电管理系统的优化程序自动设计出一天内多台电动汽车的最优充电的起始充电时间，以减小配电变压器的寿命损失和用户费用。

具体技术方案如下：

一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略，包括下列步骤：

(1)充电管理系统通过电网负荷监测系统，获得电网的过去的负荷变化曲线，并预测从当前到未来24小时的某配电变压器用电负荷曲线，预测从当前到未来24小时的当地环境温度；

(2)充电管理系统通过控制装置获得以往电动汽车充电数据，根据这些数据预测从当前到未来24小时的该配电变压器辖区的电动汽车充电台数、充电总量等；

(3)充电管理系统根据预测的负荷、电动汽车充电台数、充电总量、环境温度等相关数据，通过优化程序自动计算出一天内多台电动汽车的最优充电起始充电时间；

(4)充电管理系统控制调度车载充电器的控制装置闭合充电主继电器，根据优化程序结果控制电动汽车开始充电；

(5)充电管理系统检测电动汽车电池电量，充电达到要求后，充电管理系统控制调度车载充电器的控制装置，充电器充电主继电器断开，结束充电。

优选地，步骤(1)中充电管理系统可以通过控制装置获取电动汽车充电信息和控制电动汽车充电时间，通过与电网相连获得电网负荷等信息；

根据电网的过去的负荷变化、环境因素、社会因素等相关信息，充电管理系统采用支持向量机的方法预测未来24小时的某配电变压器用电负荷曲线；

获得从当前到未来24小时的环境温度的方法：充电管理系统根据以往两年的环境温度规律以及近期气象部门的环境温度预测，进行综合分析预测未来24小时的当地环境温度。

优选地，步骤(2)中充电管理系统根据当天日期，结合未来24小时的温度等相关信息，从历史数据中选择和当天最相近的一天，以最相近的一天的电动汽车的充电数据作为基础，根据社会因素等作适当的调整，最终预测未来24小时的该配电变压器管辖范围内的

优选地，步骤(3)中，充电管理系统通过粒子群算法，对电动汽车的充电起始时间进行优化控制，最终目的是使配电变压器在满足用户需求的同时使用户费用和配电变压器寿命损失最小；

电动汽车的类型为单一类型电动车，具有相同的电池类型、容量、充电量等参数，并且充电电流假定为0.2C(C代表电池的容量)，充电功率假定为恒定值；因此充电时间约为5个小时。

电动汽车电池的电池荷电状态SOC从0到100％，保证电动汽车充满后，充电器充电主继电器断开，结束充电。

优选地，步骤(3)中，为了减小变压器寿命损失和用户费用，分别建立寿命损失最小模型和用户电费最小模型，并以此为基础，建立了考虑峰谷电价和配电变压器寿命损失的影响的电动汽车多目标充电优化模型；

(1)目标函数1：寿命损失最小模型

寿命损失优化控制智能充电方法，最终目的是使配电变压器在满足用户需求的同时使得寿命损失最小，优化模型如式(1)，变压器的寿命损失按照IEC标准(2)-(5)进行计算；