[发明专利]一种居民区电动汽车充电功率控制方法

说明书

本发明公开了一种居民区电动汽车充电功率控制方法。所述方法包括：获取目标小区配电变压器的容量和所接的充电桩的额定充电功率；与参与充电功率控制的电动汽车居民用户签订年度合约，并建立可控车辆的基础信息数据库；签约用户将可控车辆接入充电桩时，由用户自主输入可控车辆的信息；实时检测配电变压器低压侧的有功功率和无功功率，得到配电变压器的负载率，确定各可控车辆下一时刻的充电功率指令并下发；检查各充电功率指令是否正常执行，更新各可控车辆的年度累计受控时长，并获取相应签约用户的补贴电费。本发明以较低的控制成本，有效防止配电变压器短时过载现象，也免除了小区昂贵的增容成本。

技术领域

本发明涉及电动汽车的充电功率控制领域，具体涉及一种居民区电动汽车充电功率控制方法。

背景技术

在能源危机和环境问题日益突出的背景下，电动汽车因良好的节能减排和能源替代作用，成为了各国政府和汽车制造厂商关注的焦点。

但是，当电动汽车的数量发展至一定规模时，其表现出来的负荷聚集与无序波动特性，必将对电气设备造成冲击，进而影响电网的安全、稳定与经济运行，因此，可从规划以及运行控制的层面，研究集群电动汽车接入配电网后的应对措施。在运行控制方面，针对居民区的电动汽车充电负荷，文献[1](王姝凝,杨少兵.居民小区电动汽车充电负荷有序控制策略[J].电力系统自动化,2016,40(04):71-77.)提出了网格选取法，以配电变压器的供电容量限制作为边界，将冗余功率划分为多个网格，并基于峰谷分时电价政策构建最优目标函数，采用遗传算法求解每一辆车的最优充电安排；文献[2](苏海锋,梁志瑞.基于峰谷电价的家用电动汽车居民小区有序充电控制方法[J].电力自动化设备,2015,35(06):17-22.)在私家电动汽车出行规律和普通居民小区生活用电规律的基础上，基于峰谷分时电价，提出了最大限度利用谷时段进行充电的有序充电控制方法。上述文献均考虑了峰谷电价的引导作用，可实现一定的充电负荷时空转移，但是，通过电价间接引导的方式可靠性低于直接的功率控制，当电动汽车数量过多时，单纯依靠电动汽车用户的自主转移，配电变压器仍然存在过载风险。文献[3](师瑞峰,梁子航,马源.基于TOPSIS方法的居民区电动汽车有序充电策略[J].电力系统自动化,2018,42(21):104-110+159+111-113.)在综合考虑充电时间、充电费用、等待时间、充电完成率、小区总负荷变化率等决策指标基础上，建立了基于理想解法的有序充电排序方法，但该方法没有充分考虑居民用户实际的充电需求紧急程度，部分充电需求较为紧急的用户若充电功率仍然受到削减，可能无法在预期的时间内完成所需的充电电量。

综上可知，为保证居民区配电变压器不发生过载现象，相比于间接电价引导，采用直接功率控制的方式可靠性更高；同时，应进一步细化、考量居民用户的充电需求紧急程度，使功率控制的逻辑更为合理有效。

发明内容

本发明的目的在于，针对集群电动汽车接入居民区引起的配电变压器过载问题，提出了一种充分考虑用户充电需求紧急程度的功率可控制方法，采用与用户签订合约、直接进行功率控制并给予一定补贴电费的形式，以较低的控制成本，有效防止配电变压器短时过载现象，也免除了小区昂贵的增容成本。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种居民区电动汽车充电功率控制方法，包括以下步骤：

S1、选定目标小区，获取目标小区配电变压器的容量S_b和所接的充电桩的额定充电功率P_TH,i，i＝1，2，……，N，N为所接的充电桩个数；

S2、与参与充电功率控制的电动汽车居民用户签订年度合约，并建立可控车辆的基础信息数据库；

S3、签约用户将可控车辆接入充电桩时，由用户自主输入可控车辆的起始荷电状态SOC₀、目标荷电状态SOC_T以及预计离开时间T_L；