[发明专利]一种基于充电站功率裕度的电动汽车有序充电控制方法

说明书

本发明公开了一种基于充电站功率裕度的电动汽车有序充电控制方法，该方法根据充电站内变压器的额定容量与常规负荷曲线，得到充电站的充电功率裕度，充电站依据此功率裕度设定不同的充电等级，并引入分时电价机制，计算电动汽车的充电成本，以平均充电成本最小为目标，通过遗传算法获得最优充电计划。本发明的有序充电控制方法充分利用了充电站的配电容量，充电效率高，便于执行，同时兼顾了电动汽车用户的需求与利益，有利于提高有序充电的参与度。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电控制技术领域，尤其涉及一种基于充电站功率裕度的电动汽车有序充电控制方法。

背景技术

电动汽车的大量普及推动了充电设施的快速建设。考虑到充电设施的利用率和便利性，大部分充电桩安装在居民小区或者停车场，占用了该区域的变压器容量。当配电区域内的充电桩数量较多时，电动汽车充电功率对变压器运行可能产生影响，需要将变压器的额定容量考虑进来，确保变压器对配电区域正常供电。

目前的有序充电控制方法主要集中于用户侧的需求响应，通过“峰谷电价”等电价机制，引导电动汽车有序充电。然而，现有的电价机制比较单一，不能满足电动汽车用户的多样需求，单纯地响应低谷电价，会形成新的负荷高峰，影响配电网的安全运行。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于充电站功率裕度的电动汽车有序充电控制方法。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明基于充电优先级的电动汽车充电站有序充电控制方法，包括以下技术步骤：

(1)获取充电站变压器下的常规负荷曲线，根据变压器的额定容量，计算各时刻充电站的充电功率裕度；

(2)获取电动汽车的容量，入站时的荷电状态以及预计充电时长等信息，计算电动汽车的平均充电功率；

(3)记录充电站内电动汽车的充电状态，计算所有电动汽车的平均充电功率总和；

(4)判断充电站功率是否越限，若是，充电站内电动汽车进行分级充电，否则，所有电动汽车正常充电；

(5)引入分时电价机制，计算电动汽车的充电成本；

(6)以电动汽车的充电成本最小为目标，利用遗传算法求解，获得最优充电计划。

其中，步骤(1)中的功率裕度计算公式为：

P_mar(t)＝P_rate-P_load(t)

其中，P_mar(t)为第t时段充电站的功率裕度，P_rate为变压器额定有功功率，P_load(t)为第t时段变压器下的常规负荷。

步骤(2)中，电动汽车的平均充电功率计算公式为：

P_av(i)＝B(1-soc₀(i))/t_ch(i)

其中，P_av(i)为第i辆电动汽车的平均充电功率，B为电动汽车的电池容量，soc₀(i)为第i辆电动汽车入站时的初始荷电状态，t_ch(i)为第i辆电动汽车的预计充电时长。

步骤(3)中，平均功率的总和计算公式为：

P_ava(t)＝∑P_av(i)S_i,t