[发明专利]智能充电桩负荷随机接入控制系统及方法

说明书

本发明涉及智能充电桩负荷随机接入控制系统及方法，属于电动汽车充电领域。该系统包括智能充电桩，由智能充电桩独立随机选择充电起始时间，实现负荷搬移，削峰填谷。智能充电桩获取当前控制区域电价与负载信息，并根据负载曲线，通过随机接入方法，对负荷曲线中控制目标时段进行分段处理，计算电网在各时段的负荷容纳能力。充电桩为接入的电动汽车确定所有可选的起始充电时刻集合，并计算相应的接入概率，依据概率大小随机选择起始充电时刻。本发明具有良好的削峰填谷、平抑电网负荷波动的效果，系统可仅需智能充电桩，无需控制参数生成器，显著降低电动汽车用户充电和充电桩控制系统成本，整个控制流程由充电桩独立完成，无需集中式通信和控制。

技术领域

本发明属于电动汽车充电领域，涉及一种智能充电桩负荷随机接入控制系统及方法。

背景技术

在能源与环境问题越发突出的今天，电动汽车作为清洁新能源交通工具正受到人们越来越多的关注。随着电动汽车普及率不断地增加，问题也随之而来，由于电网系统缺乏必要的控制手段，当用电高峰期到来，大量电动汽车无序充电将会对电网造成巨大的冲击，极易导致负荷超载，威胁电网安全与稳定。若为应付用电高峰专门增加电力设备容量，又会抬高用电成本，降低电力资源利用率。

大量理论研究与仿真实测结果表明，若能合理安排电动汽车充电行为，充分利用配电网谷时段资源，现有的电力资源储备完全可以满足电动汽车充电需求。电动汽车充电负荷随机接入是时下新能源领域的研究热点，考虑到用户的充电行为受多种因素制约，已有充电桩充电控制系统及方法依赖于的集中式通信控制系统，成本高不易实现。在充电和控制信息无法及时交互的情况下，此类方案的效果将会受到影响。本专利发明一种智能充电桩随机充电控制系统及方法，智能充电桩独立随机选择充电起始时间，能够实现负荷有效搬移，达到削峰填谷的目的，平抑负荷波动，降低用户充电成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能充电桩随机充电控制系统及方法，能够解决现有的集中式充电控制复杂度高、成本高的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

智能充电桩负荷随机接入控制系统，包含智能充电桩；

所述智能充电桩接收电价与负荷信息，生成负荷曲线；对负荷曲线中控制目标时段进行分段处理，计算电网在各时段的负荷容纳能力，并依据电动汽车实际到达时刻、预期离开时间、SOC和充电功率，为接入的电动汽车确定所有的可选起始充电时刻集合，根据该集合中所有的可选起始充电时刻对应的负荷容纳能力计算其相应的接入概率；充电桩在所选的起始充电时刻集合中依据概率大小随机选择起始充电时刻。

进一步，该系统还包括控制参数生成器，所述智能充电桩通过通信信道与控制参数生成器相连接；负荷容纳能力、可选起始充电时刻接入概率、起始充电时刻选择的计算、传输和执行过程不限于在控制参数生成器或智能充电桩进行，能够在任意可获取电网负荷信息的设备、软件中进行；

所述控制参数生成器具有信息接收、参数计算和参数下发功能，其中信息接收功能用于接收并更新电价与负荷信息，并生成负荷曲线；参数计算功能用于对负荷曲线中控制目标时段进行分段处理，计算电网在各时段的负荷容纳能力；参数下发功能将各时段的负荷容纳能力计算值发送到智能充电桩；

所述智能充电桩接收来自参数生成器的负荷容纳能力表，并依据电动汽车实际到达时刻、预期离开时间、SOC和充电功率，为接入的电动汽车确定所有的可选起始充电时刻集合，根据该集合中所有的可选充电时刻对应的负荷容纳能力计算其相应的接入概率；充电桩在所选的起始充电时刻集合中依据概率大小随机选择起始充电时刻。

基于所述系统的智能充电桩负荷随机接入控制方法，对负荷曲线中控制目标时段进行分段处理，计算电网在各时段的负荷容纳能力；具体包括以下步骤：

S1：根据控制区域负荷数据生成负荷曲线，确定控制目标时段起止时刻；