一種基于電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法
【專利摘要】本發明涉及一種電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法，于電力系統運行和控制【技術領域】。本發明方法在每個時刻考慮了將入網充電的電動汽車集群預測信息，根據預測信息形成集群充電預測模型，并將預測模型納入已入網充電汽車的實時滾動優化模型中，求解已入網汽車當前時刻的優化充電功率。本發明方法充分利用電動汽車集群的未來充電的預測信息，在最終控制方案中只對入網充電的電動汽車下發當前時刻的最優解，因而可以有效提高現有實時充電優化方法的效果，增加電力系統效益。本方法比現有實時充電方法能更好地削峰填谷，對預測誤差具有一定的魯棒性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法，于電力系統運 行和控制【技術領域】。 一種基于電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法
【背景技術】
[0002] 作為清潔能源汽車的代表，電動汽車近年得到了快速發展。電動汽車數量達到一 定規模后，如果任由其無序充電將對電力系統產生負面影響，引發電能質量下降、網損增 力口、甚至危及電力系統穩定性。因此，有必要實現電動汽車充電的實時優化，避免上述影響， 并實現電力系統的削峰填谷。
[0003] 目前實時優化方法中，只考慮入網充電汽車對削峰填谷的影響，沒有考慮未來將 入網充電汽車的影響，雖然方法可行，但由于優化已知信息局限于入網汽車，當電動汽車入 網時間分散時，優化效果并不夠好。
[0004] 伴隨信息通信技術的應用和車網通信技術的推進，對于電動汽車集群未來充電行 為已有不少研究，結果表明，電動汽車集群的充電行為預測可行，并且具有較好的預測精 度。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提出一種基于電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法， 針對已有技術中存在的問題，利用將入網電動汽車集群充電行為的預測數據，建立相應的 集群充電預測模型，并將預測模型納入已入網充電汽車的實時滾動優化模型中，求解已入 網汽車當前時刻的優化充電功率。
[0006] 本發明提出的電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法，包括以下步驟：
[0007] (1)在電力系統的調度時刻t，從電力系統控制中心獲取已入網的N輛電動汽車中 第η輛電動汽車的入網時刻C和離開時刻C"，記第η輛電動汽車的額定充電功率為， 調度時刻t第η輛電動汽車的凈充電需求為R n ;
[0008] (2)根據上述獲取的數據，確定電力系統中調度時刻t的參與實時充電的電動汽 車集合為，其中集合M t中的電動汽車滿足如下條件：在調度時 刻t之前接入電網，在調度時刻t之后離開電網，且在調度時刻t的凈充電需求< 大于〇 ;
[0009] (3)根據上述電動汽車集合Mt中電動汽車的最遲離開時刻，確定實時充電的時間 段為其中k為對電動汽車進行控制的時刻，k大于或等于電力系統調 度時刻t，小于集合Mt中最遲離網電動汽車的離網時刻；
[0010] (4)設定一個預測時間段2/，使小于或等于實時充電時間段Ω?， T/ + ，從電力系統控制中心獲取預測時間段f內各時刻電動汽車集 群的充電需求妒(幻、超充電能力起W和最大充電功率扣w;
[0011] 其中集合吖中的對電動汽車進行控制的時刻k大于或等于時刻t+1，小于集合Mt 中最遲離網電動汽車的離網時刻；
[0012] (5)根據上述獲取的預測數據，建立一個電動汽車實時充電模型：
【權利要求】
1. 一種電動汽車集群充電預測的電動汽車實時充電方法，其特征在于，該方法包括以 下步驟： (1) 在電力系統的調度時刻t，從電力系統控制中心獲取已入網的N輛電動汽車中第η 輛電動汽車的入網時刻C和離開時刻，記第η輛電動汽車的額定充電功率為，調度 時刻t第η輛電動汽車的凈充電需求為Rn ; (2) 根據上述獲取的數據，確定電力系統中調度時刻t的參與實時充電的電動汽車集 合為>叫，其中集合Mt中的電動汽車滿足如下條件：在調度時刻t之 前接入電網，在調度時刻t之后離開電網，且在調度時刻t的凈充電需求尤大于0 ; (3) 根據上述電動汽車集合Mt中電動汽車的最遲離開時刻，確定實時充電的時間段為 Ω? = 0其中k為對電動汽車進行控制的時刻，k大于或等于電力系統調度時 刻t，小于集合Mt中最遲離網電動汽車的離網時刻； (4) 設定一個預測時間段Ttp，使Ttp小于或等于實時充電時間段Q t， 77 = μ： ，從電力系統控制中心獲取預測時間段17內各時刻電動汽車集 群的充電需求妒W、超充電能力起⑷和最大充電功率尹(幻； 其中集合I?中的對電動汽車進行控制的時刻k大于或等于時刻t+Ι，小于集合Mt中最 遲離網電動汽車的離網時刻； (5) 根據上述獲取的預測數據，建立一個電動汽車實時充電模型：
其中，D°(k)為電力系統中的配電網在上述實時充電時間段內的第k時刻的常規負 荷功率，At為充電控制時間步長，為上述參與實時充電的電動汽車集合Mt中第η輛入 網電動汽車的額定充電功率，< 為上述參與實時充電的電動汽車集合Mt中第η輛入網電動 汽車在調度時刻t的凈充電需求，為電動汽車集群在上述集合T tp中第k時刻的充電 需求，起(&)為電動汽車集群在上述集合Tt p中第k時刻的超充電能力，尹伏)為電動汽車集 群在上述集合Ttp中第k時刻的最大充電功率，r n(k)和1^(1〇為變量，其中rn(k)表示上述 集合Mt中第η輛電動汽車在上述充電時間段內第k時刻的充電功率，r p(k)表示電動汽 車集群在上述集合Ttp中第k時刻的充電功率； 對上述電動汽車實時充電模型求解，得到實時充電時間段內各時刻的充電功率 (6)將上述各時刻的充電功率 <(幻中當前時刻的充電功率/{(〇下發給各入網充電汽 車，根據充電功率^>)，對電動汽車實時充電。
【文檔編號】H01M10/44GK104064829SQ201310625091
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】孫宏斌, 郭慶來, 張伯明, 吳文傳, 李正爍, 辛蜀駿 申請人:清華大學