[发明专利]一种电动汽车社区充电实时优化调度方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车社区充电实时优化调度方法，以优化调度周期开始时刻所检测到的实时充电状态数据为优化调度计算的输入参数，对系统优化调度模型进行优化计算，计算结果为满足约束条件前提下，使目标函数值最小即按照本优化调度方案给当前时段的电动汽车进行充电，所需充电费用最少；其中优化计算是采用实时计算，每个调度周期j进行一次计算，整个优化计算分3个步骤，第一步，调度周期前的数据预处理；第二步，根据第一步的结果来确定建立调度优化模型；第三步，采用遗传寻优算法，计算模型的最优决策值。本发明使电动汽车在满足充足电量的前提下，充电费用最少，同时保证了小区电网的安全性、经济性和用户充电电量的需求。

技术领域

本发明属于电动汽车充电领域，尤其涉及一种一种电动汽车社区充电实时优化调度方法。

背景技术

为了减少温室气体排放和对石油进口的依赖，大规模发展电动汽车，在用户侧实现以电代油成为目前的主要解决思路。而随着电动汽车大规模接入，势必会对电网规划运行产生影响。不加控制的无序充电将会对电力系统安全、经济运行带来严重的威胁。

电动汽车具有负荷和电源的双重特性，使其成为电网调控的重要手段。利用峰谷分时电价，引导用户采用低谷时间充电，对削峰填谷有一定效果，但存在控制不够灵活等缺陷。协调充电或智能充电，被认为解决协调这一系列问题的有效措施之一。

协调充电或智能充电的研究尚在起步阶段，模型建立、目标模式、约束条件和控制方法均有待进一步探索。调度机构直接对接入的每台电动汽车统一调度，实现有序控制，会带来规模庞大，变量维数激增，收敛困难等问题。电动汽车充电负荷影响因素较多，模型建立困难，此外，在现有研究中尚未充分考虑充电电流、电池寿命等约束条件。总体上，国内外研究处于起步和探索阶段，亟待在规模化应用电动汽车的充电建模、控制方法，及其对电网影响等方面进行研究。

发明内容

本发明针对现有技术中电动车无序充电、安全性差、充电成本高等缺点，提供了一种电动车有序充电、安全性好、充电成本低的一种电动汽车社区充电实时优化调度方法。

本发明的技术方案：一种电动汽车社区充电实时优化调度方法，以优化调度周期开始时刻所检测到的实时充电状态数据为优化调度计算的输入参数，对系统优化调度模型进行优化计算，计算结果为满足约束条件前提下，使目标函数值最小即按照本优化调度方案给当前时段的电动汽车进行充电，所需充电费用最少；其中优化计算是采用实时计算，每个调度周期j进行一次计算，整个优化计算分3个步骤，第一步，调度周期前的数据预处理；第二步，根据第一步的结果来确定建立调度优化模型；第三步，采用遗传寻优算法，计算模型的最优决策值；

其中数据预处理包括下述步骤：

1)根据j时刻实时数据，预估每辆电动汽车从j时刻算起到整个停泊期间的充电量E_j；

2)计算第k停车位可为停泊的电动汽车提供的最大充电功率P_max,k与最小充电功率P_min,k；

其中步骤1)包括下述步骤：

a.对于j-1时段有新增停泊电动汽车条件下E_j的估计方法：表示从j时刻起电动汽车以恒定功率充电到结束的充电电量，式中S_v为j时段电网可以提供给电动汽车充电的容量，m为提供充电服务的停车位个数，w_k为第k停车位电动汽车剩余充电时段数，T为时段时长，单位分钟，(1-SOC_k)B_k表示第k停车位电动汽车充满需要补充的电量，式中B_k和SOC_k表示第k停车位上电动汽车的电池容量和当前电量百分比；

b.对于j-1时段没有新增停泊电动汽车的E_j的估计方法：E_j＝E_j-1-P_j-1T,E_j≥0；