本發(fā)明公開了一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)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(jìn)行通信。方法為：采用分層級多目標(biāo)協(xié)調(diào)方法，首先，建立電動汽車充電負(fù)荷模型；其次，以最優(yōu)負(fù)荷水平為目標(biāo)，確定電網(wǎng)級智能充電策略；然后，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；最后，針對峰谷時(shí)采用分時(shí)電價(jià)，采用用戶激勵和引導(dǎo)策略，以及預(yù)約和排隊(duì)機(jī)制，使用戶充電行為得到優(yōu)化。本發(fā)明能夠快速、準(zhǔn)確地為電網(wǎng)、充電站和用戶提供最優(yōu)充電方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

作為解決傳統(tǒng)化石能源短缺、城市環(huán)境污染加劇、全球氣候變暖的一種有效途徑，電動汽車勢必會在全世界范圍內(nèi)受到廣泛的關(guān)注。而隨著電動汽車大規(guī)模接入,必定會對電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響。不加控制的無序充電將會對電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來嚴(yán)重的威脅。

協(xié)調(diào)充電或智能充電的研究尚在起步階段,模型建立、目標(biāo)、模式、約束條件和控制方法均有待進(jìn)一步探索。調(diào)度機(jī)構(gòu)直接對接入的每臺電動汽車統(tǒng)一調(diào)度,實(shí)現(xiàn)有序控制,會帶來規(guī)模龐大,變量維數(shù)激增,收斂困難等問題。電動汽車充電負(fù)荷影響因素較多,模型建立困難,此外,在現(xiàn)有研究中尚未充分考慮充電電流、電池壽命等約束條件。總體上,國內(nèi)外研究處于起步和探索階段,亟待在規(guī)模化應(yīng)用電動汽車的充電建模、控制方法,及其對電網(wǎng)影響等方面進(jìn)行研究。然而區(qū)域電網(wǎng)電動汽車智能充電的實(shí)現(xiàn)需要電力網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、充電站聯(lián)網(wǎng)及其他相關(guān)信息的融合。隨著行業(yè)的發(fā)展，在多信息源融合的過程中，會產(chǎn)生海量異構(gòu)化數(shù)據(jù)，呈大數(shù)據(jù)化，采用傳統(tǒng)的單機(jī)串行化處理模式已經(jīng)無法滿足時(shí)間和空間上的需求，其存儲和計(jì)算都將成為瓶頸。兙

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統(tǒng)及方法，從而快速、準(zhǔn)確地為電網(wǎng)、充電站和用戶提供最優(yōu)充電方案。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種立體式充電站云平臺智能充放電控制系統(tǒng)，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(jìn)行通信；

所述云平臺服務(wù)器包括數(shù)據(jù)接收模塊、實(shí)時(shí)計(jì)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(shí)時(shí)計(jì)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(jìn)行在線展示，同時(shí)對充電站進(jìn)行實(shí)時(shí)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。

一種立體式充電站云平臺智能充放電控制方法，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(dá)時(shí)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(shí)采用分時(shí)電價(jià)，采用用戶激勵和引導(dǎo)策略，以及預(yù)約和排隊(duì)機(jī)制，使用戶充電行為得到優(yōu)化。

進(jìn)一步地，步驟1所述車輛電池到達(dá)時(shí)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(shí)刻，所述車輛電池到達(dá)時(shí)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(jì)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。