[發(fā)明專利]一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611123570.5 | 申請日： | 2016-12-08 |
| 公開（公告）號： | CN108183514A | 公開（公告）日： | 2018-06-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 胡文斌;劉屹東;哈進兵;陳岳賢;呂建國 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00;H02J3/32;B60L11/18 |
| 代理公司： | 南京理工大學(xué)專利中心 32203 | 代理人： | 薛云燕 |
| 地址： | 210094 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 充電站 充電終端 云平臺服務(wù)器 在線監(jiān)視系統(tǒng) 充電 智能充放電 控制系統(tǒng) 數(shù)據(jù)中心 移動終端 云平臺 電動汽車充電 充電行為 傳輸線路 分時電價 負(fù)荷模型 負(fù)荷水平 排隊機制 用戶激勵 用戶提供 智能充電 電網(wǎng) 充電樁 多目標(biāo) 負(fù)載率 分層 峰谷 內(nèi)網(wǎng) 通信 均衡 優(yōu)化 協(xié)調(diào) | ||
1.一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統(tǒng)，其特征在于，包括充電終端、數(shù)據(jù)中心、云平臺服務(wù)器、在線監(jiān)視系統(tǒng)和移動終端，充電終端內(nèi)的充電樁相互通信形成充電站內(nèi)網(wǎng)，所述充電終端、在線監(jiān)視系統(tǒng)和移動終端分別通過數(shù)據(jù)中心與云平臺服務(wù)器進行通信；
所述云平臺服務(wù)器包括數(shù)據(jù)接收模塊、實時計算模塊、Web展示模塊和離線處理模塊，其中數(shù)據(jù)接收模塊接收電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的數(shù)據(jù)；實時計算模塊根據(jù)所接收的電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)數(shù)據(jù)，確定電網(wǎng)側(cè)充電策略和用戶側(cè)充電方案；Web展示模塊用于控制移動終端，并對充電方案進行在線展示，同時對充電站進行實時監(jiān)視；離線處理模塊的功能包括充電負(fù)荷預(yù)測、充電事件的記錄與查詢。
2.一種立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，其特征在于，采用分層級多目標(biāo)協(xié)調(diào)方法，分析電網(wǎng)級、站級充電終端、用戶級的智能充電策略，包括以下步驟：
步驟1，綜合車輛電池到達時刻、電池起始荷電狀態(tài)、車輛可調(diào)度性、用戶預(yù)約情況建立電動汽車充電負(fù)荷模型；
步驟2，確定電網(wǎng)級智能充電策略：以最優(yōu)負(fù)荷水平為目標(biāo)，綜合配電網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)待充電池預(yù)測數(shù)量及其電量、預(yù)測的接入規(guī)律、配電網(wǎng)基礎(chǔ)負(fù)荷，得到最優(yōu)整體充電方案；
步驟3，確定站級充電服務(wù)單元智能充電策略：根據(jù)整體充電接入方案，均衡各充電站接入充電后的傳輸線路負(fù)載率；
步驟4，確定用戶級智能充電策略：針對峰谷時采用分時電價，采用用戶激勵和引導(dǎo)策略，以及預(yù)約和排隊機制，使用戶充電行為得到優(yōu)化。
3.如權(quán)利要求2所述的立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，其特征在于，步驟1所述車輛電池到達時刻為：有充電需求的電動汽車最后一次出行結(jié)束后泊車的時刻，所述車輛電池到達時刻服從正態(tài)分布；所述電池起始荷電狀態(tài)，與車輛行駛距離相關(guān)，根據(jù)對電動汽車每日行駛里程的統(tǒng)計分析得到；所述車輛可調(diào)度性，根據(jù)用戶意愿將用戶采用的充電方式分為接入即充和托管可控充電兩種。
4.如權(quán)利要求2所述的立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，其特征在于，步驟2所述預(yù)測的接入規(guī)律，包括對于電動汽車的最優(yōu)充電時間預(yù)測，采用最小負(fù)荷法，具體如下：
根據(jù)電動汽車電池的完整充電功率曲線，從其中截取電池起始荷電狀態(tài)至電池充滿時間段的曲線，通過功率對時間積分求得充電所需能量；將截取的電池充電功率曲線疊加到背景負(fù)荷曲線之上，然后將疊加后的所有功率值作和，求得的即為該段時間充電的電網(wǎng)負(fù)荷能量值；運用遍歷方法，將截取的電池充電功率曲線依次后移，疊加到背景負(fù)荷曲線，并計算總能量值，最終求得擁有最小能量值的充電時間段。
5.如權(quán)利要求2所述的立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，其特征在于，步驟3所述確定站級充電服務(wù)單元智能充電策略，具體為：將停車和充電需求相結(jié)合，將充電站分為三層，分別停放電量低、中、高的電動汽車，電量低的電動汽車停在上層，隨充電進度向下層移動，使充電需求和充電優(yōu)先級相平衡。
6.如權(quán)利要求2所述的立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，其特征在于，步驟4所述確定用戶級智能充電策略：針對峰谷時采用分時電價，采用用戶激勵和引導(dǎo)策略，以及預(yù)約和排隊機制，使用戶充電行為得到優(yōu)化，具體如下：
用戶能夠選擇充電偏好站點，云平臺服務(wù)器將通過移動終端提醒用戶充電站實時狀態(tài)；用戶也能夠通過移動終端提前預(yù)約，充電站內(nèi)在線監(jiān)視系統(tǒng)根據(jù)排隊機制智能控制用戶充電次序；
用戶預(yù)約機制為，建立雙邊匹配的預(yù)約機制，以M/G/k排隊模型為數(shù)學(xué)依據(jù)，基于物聯(lián)網(wǎng)信息平臺建立電動汽車調(diào)度模式，并增加選擇偏好地點和實時提醒功能。
7.如權(quán)利要求3所述的立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，其特征在于，所述托管可控充電方式，具體為：用戶將電動汽車接入電網(wǎng)時，需設(shè)定出行時間以及出行時電動車所需最小荷電狀態(tài)；如果到達該最小荷電狀態(tài)所需時間小于停車時間，電動汽車作為儲備電能設(shè)備將電能回饋電網(wǎng)。
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