用于对电动汽车进行充电调度的方法、装置及系统与流程
未命名
07-11
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1.本发明涉及电动汽车技术领域,并且更具体地涉及一种用于对电动汽车进行充电调度的方法、装置及系统。
背景技术:
2.为了满足节能减排要求,电动汽车得到了大量应用。电动汽车(ev,electricvehicle)通常通过非车载充电机进行快速充电,或者通过充电桩进行慢速充电。在住宅区、商业区等区域,大部分现有的变压器、线路等供电设施通常没有考虑ev的充电需要,因此在负荷高峰阶段往往无法给较多的ev充电。因此,需要把ev放到负荷平段和低谷阶段充电,这种受控的充电方式称为有序充电。
3.授权发明专利“一种用于最低谷充电的设备及方法(专利号:201210056727.2)”提出了在最低谷充电的设备和方法,可以将充电负荷安排在所述最低谷开始时间到结束时间之间的时间段,或者将充电负荷在所述最低负荷设定时刻两侧平均分布。这一方法可以有效降低供电设备的过载风险,提高可接入和服务的ev数量,可以用于不需要立即充电的ev的自动充电安排。
4.然而,上述专利还存在多个技术问题:(1)在同一区域有可能存在多个运营商和独立用户,他们的充电桩是各自独立的,需要技术手段将他们的设备连接并统一实施最低谷充电。(2)专利号:201210056727.2提出了按照负荷曲线的最低谷参数进行控制,但是电网有多个电压等级,负荷曲线有多种层次,需要确定最合适的层次。(3)由于给电动汽车及其充电设备直接供电的是低压220v/380v电源,因此以这一电压等级进行最低谷充电控制最合适。但是当前还没有技术手段来监测其负荷曲线,因此需要新的技术手段来监测负荷曲线,以得到最低谷充电控制的参数。以及(4)最低谷充电仍然有可能引起过载等安全事故,需要和安全问题结合起来进行充电控制和管理。
5.与此同时,现有技术中的有序充电方法是由各运营商分别求解有约束优化问题来得到控制策略,会在各运营主体间形成循环干扰。此外,现有技术需要的配网结构和运行方式复杂,参数获取和计算困难,优化模型过于复杂,难以协调削峰填谷与新能源消纳。现有技术的方案使得配网负荷随机性、波动性极强,负荷预测误差很大,优化控制结果显著偏离预期。因此,这些方法难以适应住宅区ev充电需要。
技术实现要素:
6.因此,本发明提出了一种用于对电动汽车进行充电调度的方法、装置及系统,例如,一种最低谷充电的调度装置、系统与方法。本技术的技术方案为每台220v变压器配备一台智能控制终端,统一优化所有运营商和独立用户的充电调度或安排,使得各个运营主体互相解耦,并且算法复杂程度与主体或设备的数量无关。同时,由于在配电网实践中,只有220v低压变压器容易过载而且难以扩容,其它变压器、线路等不容易过载或者易于扩容,因此只考虑低压变压器容量约束,从而能够使用简化方法得到充电策略。由此可知,本技术在
既避免了数据获取困难又不损害优化效果的基础上简化了算法。而且,尽量将充电负荷安排在最低谷时段,可最大限度提高ev接入量和削峰填谷能力。因此,本技术具有重要的创新意义和使用价值。
7.根据本发明的一个方面,提供一种用于对电动汽车进行充电调度的方法,所述方法包括:
8.获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;
9.当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息,将所述充电请求的接收时间确定为充电信息的接收时间;
10.基于所述背景用电负荷曲线、每个电动汽车的充电信息和充电信息的接收时间,确定每个电动汽车的充电计划信息项,所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;
11.在等待队列中按照充电开始时间对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及
12.基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定实施充电的电动汽车,并根据实施充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电;
13.当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;
14.所述第一电动汽车将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;
15.所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;
16.其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。
17.根据本发明的另一方面,提供一种用于对电动汽车进行充电调度的方法,所述方法包括:
18.获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;
19.当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息;
20.基于所述背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项,所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;
21.在等待队列中对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及
22.基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定实施充电的电动汽车,并根据实施充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电;
23.当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;
24.所述第一电动汽车/用户将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;
25.所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;
26.其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。
27.优选地,所述充电设备包括:快速充电设备和常规充电设备。
28.优选地,在获取所述充电服务区域的历史用电信息之前还包括:
29.利用负荷监测模块监测所述充电服务区域的总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率,从而获得所述充电服务区域的总用电功率信息、总充电功率信息和/或背景用电功率信息;
30.基于所述充电服务区域的总用电功率信息生成总用电负荷曲线、基于所述充电服务区域的总充电功率信息生成总充电负荷曲线和/或基于所述充电服务区域的背景用电功率信息生成背景用电负荷曲线。
31.优选地,所述负荷监测模块的监测对象包括:变压器和/或输电线路;
32.所述负荷监测模块在变压器和/或输电线路设置传感器,利用传感器和/或所述充电设备自身测量装置测量用电功率和/或充电功率,基于每个变压器和/或输电线路的用电功率和/或充电功率获得总用电功率和/或总充电功率;
33.优选地,在获取所述充电服务区域的历史用电信息之前还包括:
34.基于所述充电服务区域内每个充电设备的充电功率,确定所述充电服务区域的总充电功率。
35.优选地,所述充电服务区域的历史用电信息包括:
36.所述充电服务区域在过去的每个用电信息采集时刻的用电数据,所述用电数据包括:总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率。
37.优选地,其中,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,包括:
38.由负荷预测模块基于所述历史用电信息,确定所述充电服务区域在与预定时间区间具有相同时间长度和相同开始时间的多个历史时间区间内的背景用电功率信息;
39.负荷预测模块基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息。
40.优选地,其中,负荷预测模块基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,包括:
41.负荷预测模块基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,确定每个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率;
42.基于每个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率,计算多个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的平均背景用电功率;
43.将每个用电信息采集时刻的平均背景用电功率作为在预定时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率,从而预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息。
44.优选地,其中,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线,包括:
45.基于所述背景用电功率信息中每个用电信息采集时刻的背景用电功率生成确定在预定时间区间内的背景用电负荷曲线。
46.优选地,所述充电信息包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电量、额定充电功率和/或需求充电功率。
47.优选地,其中,基于所述背景用电负荷曲线、每个电动汽车的充电信息和充电信息的接收时间,确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:
48.根据所述背景用电负荷曲线,确定所述充电服务区域的用电负荷最低谷;
49.基于每个电动汽车的充电信息确定每个电动汽车的充电需求,所述充电需求包括:充电功率和充电时间长度;
50.根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项。
51.优选地,其中,根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:
52.针对于接收时间最早的充电信息:
53.获取接收时间最早的充电信息所对应的接收时间最早的充电需求;
54.在所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于接收时间最早的充电需求的充电功率和充电时间长度直接在所述背景用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;
55.基于充电计划信息项对所述背景用电负荷曲线进行更新,以获取总用电负荷曲线;
56.将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
57.优选地,其中,根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:
58.针对于接收时间不是最早的后续充电信息:
59.获取后续充电信息所对应的后续充电需求,获取所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线;
60.在所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线的用电负荷最低谷处,基于后续充电需求的充电功率和充电时间长度在当前的总用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;
61.基于充电计划信息项对所述当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线;
62.将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
63.优选地,还包括,当第二电动汽车的充电完成时,将第二电动汽车的充电计划信息项从充电队列中移除。
64.优选地,还包括,当与等待队列中的充电计划信息项相关联的第三电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第三电动汽车的充电计划信息项从等待队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
65.优选地,还包括,当与充电队列中的充电计划信息项相关联的第四电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第四电动汽车未完成的充电计划信息项从充电队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
66.优选地,其中,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:
67.按照充电优化策略将每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,并且基于每个电动汽车的充电计划信息项得到经过更新的总充电负荷曲线。
68.优选地,其中,开始充电条件包括:安全充电规则和充电开始时间。
69.优选地,还包括,根据负荷监测模块的监测信号,实时检测每个电动汽车是否满足安全充电规则,当检测到不满足安全充电规则的电动汽车时,按照安全充电规则控制不满足安全充电规则的电动汽车暂时停止充电。
70.优选地,所述安全充电规则包括:不允许变压器、线路和/或者单相线路功率或电流超过允许范围,不允许三相不平衡度超过允许范围,不允许节点电压超过允许范围,相应停止电动汽车充电的规则,以及使用一个安全分析和管理程序。
71.优选地,所述充电优化策略在缺省情况时或者所选定充电模式为最低谷模式时为最低谷充电策略,其中按照下述步骤将电动汽车evi加入充电计划:
72.确定evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率;
73.搜索当前总负荷曲线l的最低谷时刻tlow;
74.根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd;
75.得到新的当前总负荷曲线l=l+ladd。
76.优选地,所述tlow为l最小的时刻或者时长超过阈值的最低值连续段的中间时刻,所述根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd包括:
77.按照evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率确定evi充电时长tevi=qevi/pevi,其中qevi为充电量,pevi为计划实施的充电功率;
78.确定evi充电起始时间tevi_s=tlow-0.5*tevi,充电结束时间tevi-_e=tlow+0.5*tevi;以及
79.根据上面结果得到evi的充电安排和充电曲线ladd。
80.优选地,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内的全部充电设备、全部慢速充电设备、全部交流充电设备、指定范围充电设备或者执行最低谷充电模式的充电设备中断充电,并且在达到恢
复充电条件时恢复充电。
81.优选地,还包括,当接收到处于中断充电状态电动汽车发送的将充电模式更改为立即充电模式或者恢复充电模式的信息后,通过运营商和/或独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备进入立即充电模式或者恢复充电模式,其中立即充电模式开始一次新的立即充电,并且恢复充电模式直接恢复被中断的充电过程。
82.优选地,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内登记为反向放电的电动汽车的充电设备进行放电。
83.优选地,还包括,当接收到处于放电状态用户提交的退出放电模式的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制该电动汽车的充电设备退出放电模式。
84.优选地,还包括,按照调度管理系统的限制期充电管理指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,限制指定范围内的充电设备的充电时间段、充电功率和/或充电量。
85.优选地,还包括,当接收到电动汽车发送的应急充电的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备按照应急充电模式充电;
86.其中,应急充电模式不限制充电时间段、充电功率和/或充电量。
87.优选地,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求指定充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
88.所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除,以及按照要求曲线进行充电功率调节。
89.优选地,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求登记为反向放电电动汽车的充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
90.所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除放电,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除放电,以及按照要求曲线进行放电功率调节。
91.根据本发明的另一方面,提供一种用于对电动汽车进行充电调度的装置,所述装置包括:
92.负荷预测模块,获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;
93.确定模块,当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息,将所述充电请求的接收时间确定为充电信息的接收时间;
94.调度模块,基于所述背景用电负荷曲线、每个电动汽车的充电信息和充电信息的接收时间,确定每个电动汽车的充电计划信息项,所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;在等待队列
中按照充电开始时间对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定开始充电的电动汽车,并根据开始充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电;
95.当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;所述第一电动汽车将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。
96.根据本发明的再一方面,提供一种用于对电动汽车进行充电调度的装置,所述装置包括:
97.负荷预测模块,获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;
98.确定模块,当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息;
99.调度模块,基于所述背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项,所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;在等待队列中对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定开始充电的电动汽车,并根据开始充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电;
100.当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;所述第一电动汽车/用户将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。
101.优选地,所述充电设备包括:快速充电设备和常规充电设备。
102.优选地,还包括预处理模块,用于利用负荷监测模块监测所述充电服务区域的总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率,从而获得所述充电服务区域的总用电功率信息、总充电功率信息和/或背景用电功率信息;
103.基于所述充电服务区域的总用电功率信息生成总用电负荷曲线、基于所述充电服务区域的总充电功率信息生成总充电负荷曲线和/或基于所述充电服务区域的背景用电功率信息生成背景用电负荷曲线。
104.优选地,所述负荷监测模块的监测对象包括:变压器和/或输电线路;
105.所述负荷监测模块在变压器和/或输电线路设置传感器,利用传感器和/或所述充电设备自身测量装置测量用电功率和/或充电功率,基于每个变压器和/或输电线路的用电功率和/或充电功率获得总用电功率和/或总充电功率;
106.优选地,所述预处理模块基于所述充电服务区域内每个充电设备的充电功率,确定所述充电服务区域的总充电功率。
107.优选地,所述充电服务区域的历史用电信息包括:
108.所述充电服务区域在过去的每个用电信息采集时刻的用电数据,所述用电数据包括:总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率。
109.优选地,负荷预测模块具体用于促使负荷预测模块基于所述历史用电信息,确定所述充电服务区域在与预定时间区间具有相同时间长度和相同开始时间的多个历史时间区间内的背景用电功率信息;
110.负荷预测模块基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息。
111.优选地,负荷预测模块具体用于基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,确定每个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率;
112.基于每个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率,计算多个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的平均背景用电功率;
113.将每个用电信息采集时刻的平均背景用电功率作为在预定时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率,从而预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息。
114.优选地,负荷预测模块具体用于基于所述背景用电功率信息中每个用电信息采集时刻的背景用电功率生成确定在预定时间区间内的背景用电负荷曲线。
115.优选地,所述充电信息包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电量、额定充电功率和/或需求充电功率。
116.优选地,调度模块具体用于根据所述背景用电负荷曲线,确定所述充电服务区域的用电负荷最低谷;基于每个电动汽车的充电信息确定每个电动汽车的充电需求,所述充电需求包括:充电功率和充电时间长度;根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项。
117.优选地,调度模块具体用于针对于接收时间最早的充电信息:获取接收时间最早的充电信息所对应的接收时间最早的充电需求;在所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于接收时间最早的充电需求的充电功率和充电时间长度直接在所述背景用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述背景用电负荷曲线进行更新,以获取总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
118.优选地,调度模块具体用于针对于接收时间不是最早的后续充电信息:获取后续充电信息所对应的后续充电需求,获取所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线;在所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线的用电负荷最低谷处,基于后续充电需求的充电功率和充电时间长度在当前的总用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充
电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
119.优选地,调度模块具体用于当第二电动汽车的充电完成时,将第二电动汽车的充电计划信息项从充电队列中移除。
120.优选地,调度模块具体用于当与等待队列中的充电计划信息项相关联的第三电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第三电动汽车的充电计划信息项从等待队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
121.优选地,调度模块具体用于当与充电队列中的充电计划信息项相关联的第四电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第四电动汽车未完成的充电计划信息项从充电队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
122.优选地,调度模块具体用于按照充电优化策略将每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,并且基于每个电动汽车的充电计划信息项得到经过更新的总充电负荷曲线。其中,所述开始充电条件包括:安全充电规则和充电开始时间。
123.优选地,调度模块具体用于根据负荷监测模块的监测信号,实时检测每个电动汽车是否满足安全充电规则,当检测到不满足安全充电规则的电动汽车时,按照安全充电规则控制不满足安全充电规则的电动汽车暂时停止充电。
124.优选地,所述安全充电规则包括:不允许变压器、线路和/或者单相线路功率或电流超过允许范围,不允许三相不平衡度超过允许范围,不允许节点电压超过允许范围,相应停止电动汽车充电的规则,以及使用一个安全分析和管理程序。
125.优选地,所述充电优化策略在缺省情况时或者所选定充电模式为最低谷模式时为最低谷充电策略,其中按照下述步骤将电动汽车evi加入充电计划:确定evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率;搜索当前总负荷曲线l的最低谷时刻tlow;根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd;得到新的当前总负荷曲线l=l+ladd。
126.优选地,所述tlow为l最小的时刻或者时长超过阈值的最低值连续段的中间时刻,所述根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd包括:
127.按照evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率确定evi充电时长tevi=qevi/pevi,其中qevi为充电量,pevi为计划实施的充电功率;
128.确定evi充电起始时间tevi_s=tlow-0.5*tevi,充电结束时间tevi-_e=tlow+0.5*tevi;以及
129.根据上面结果得到evi的充电安排和充电曲线ladd。
130.优选地,调度模块具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内的全部充电设备、全部慢速充电设备、全部交流充电设备、指定范围充电设备或者执行最低谷充电模式的充电设备中断充电,并且在达到恢复充电条件时恢复充电。
131.优选地,调度模块具体用于当接收到处于中断充电状态电动汽车发送的将充电模式更改为立即充电模式或者恢复充电模式的信息后,通过运营商和/或独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备进入立即充电模式或者恢复充电模式,其中立
即充电模式开始一次新的立即充电,并且恢复充电模式直接恢复被中断的充电过程。
132.优选地,调度模块具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内登记为反向放电的电动汽车的充电设备进行放电。
133.优选地,调度模块具体用于当接收到处于放电状态用户提交的退出放电模式的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制该电动汽车的充电设备退出放电模式。
134.优选地,调度模块具体用于按照调度管理系统的限制期充电管理指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,限制指定范围内的充电设备的充电时间段、充电功率和/或充电量。
135.优选地,调度模块具体用于当接收到电动汽车发送的应急充电的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备按照应急充电模式充电;其中,应急充电模式不限制充电时间段、充电功率和/或充电量。
136.优选地,调度模块具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求指定充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
137.所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除,以及按照要求曲线进行充电功率调节。
138.优选地,调度模块具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求登记为反向放电电动汽车的充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
139.所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除放电,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除放电,以及按照要求曲线进行放电功率调节。
140.根据本发明的再一方面,提供一种用于电动汽车的充电调度系统,与电网调度系统连接,用于对多个充电服务区域中每个充电服务区域内的充电设备的充电进行调度,所述调度系统包括:
141.至少一个区域调度装置,用于对所归属的充电服务区域内的充电设备充电进行调度;
142.系统级调度装置,直接或者通过所述区域调度装置连接所监管范围内充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,从而能够发送和获得信息;
143.所述系统级调度装置生成调度管理模式和调度管理参数;
144.根据调度管理模式和调度管理参数,直接或者通过所述区域调度装置生成调度指令;
145.将调度指令发送给充电服务区域内的充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备;以及从充电服务区域内的充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备接收调度管理结果。
146.优选地,其中能够直接或者促使所述至少一个区域调度装置,在缺省情况时或者充电模式为最低谷模式时按照最低谷充电策略制订和执行充电计划。
147.优选地,其中,系统级调度装置从电网调度管理系统接收调度管理信息,以生成调
度管理模式和调度管理参数。
148.优选地,其中:所述调度管理信息包括:至少一个区域的最低谷偏移时间、最低谷开始时刻、最低谷结束时刻、最大功率控制因子、最大电流控制因子、额定电压上限、额定电压下限、三相负荷不平衡因子上限,三相负荷不平衡因子下限,使用一个安全规则体系,和/或者,使用一个安全分析和管理程序。
149.所述调度管理参数包括至少一个区域的最低谷偏移时间、最低谷开始时刻、最低谷结束时刻、最大功率控制因子、最大电流控制因子、额定电压上限、额定电压下限、三相负荷不平衡因子上限和/或者三相负荷不平衡因子下限。
150.优选地,其中所述调度管理信息包括至少一个区域的调度管理模式和调度管理参数;
151.所述调度管理模式包括中断充电模式、反向放电模式和限制期充电管理模式;
152.所述调度管理参数包括适用范围、起始时间、结束时间、持续时间、反向放电管理控制参数、限制期充电管理控制参数;
153.限制期充电管理控制参数包括限制范围、限制条件、限制充电时间段、限制充电功率和/或限制充电量。
154.优选地,能够按照规则随机选择充电设备,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求所选择的设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认所述指定的调节动作是否被执行。
155.优选地,能够按照规则随机抽取登记为反向放电用户的充电设备,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求反向放电用户的充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行。
156.基于本发明实施例的又一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行上述任一实施例所述的方法。
157.基于本发明实施例的再一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:处理器和存储器;其中,
158.所述存储器,用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
159.所述处理器,用于从所述存储器中读取所述可执行指令,并执行所述指令以实现上述任一实施例所述的方法。
160.基于本发明实施例的再一方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机可读代码,当所述计算机可读代码在设备上运行时,所述设备中的处理器执行用于实现上述任一实施例所述的方法。
161.根据本发明的用于对电动汽车进行充电调度的方法、装置及系统的技术方案,能够通过最低谷解耦自治充电来满足住宅区/商业区的实际充电需求,并且具有下述明确优势:简单易行,可操作性强,符合住宅区/商业区实际条件;有序/最低谷充电路由器以配变为单位进行优化,实现本地自治控制;各运营商和独立用户互相解耦;各配电变压器以及上级各层电网互相解耦;最大化ev接纳量和削峰填谷能力;易于嵌入调频、备用容量等辅助控制策略,可提供大量备用容量;以及具有比较良好的均衡了ev用户、小区物业、电网以及社会各方需求,实现了多方共赢。
附图说明
162.通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
163.图1为根据本发明实施方式的对电动汽车进行充电调度的方法的流程图;
164.图2为根据本发明实施方式的用于电动汽车的充电调度系统的总体架构;
165.图3为根据本发明实施方式的最低谷充电控制原理的示意图;
166.图4为根据本发明实施方式的充电调度的方法的流程图;
167.图5为根据本发明实施方式的有序充电控制策略的流程图;以及
168.图6为根据本发明实施方式的对电动汽车进行充电调度的装置的结构示意图。
具体实施方式
169.根据本发明的技术方案,相比于现有技术,本发明至少具有如下创新点:1、第三方调度;2、分布式调度;3、最低谷充电。
170.本发明提供的有序充电代理的关键技术包括:有序充电代理装置在dtu基础上增加了有序控制代理功能,通过网络连接充电终端,获得各充电终端ev的接入、待机、充电等过程中的实时数据和状态,将控制指令发给各充电终端,并将息发送给运营商后台。有序充电代理装置按照设置分配给各线路的ev充电容量,再按照有序充电策略控制所接入ev的充电、待机等过程,从而保证线路、变压器等供用电设备的安全。
171.装置功能包括:可以通过4g或者以太网连接运营商后台,通过无线协议或者以太网与充电终端连接;可以通过运营商平台监控有序充电代理装置的在线状态、运行状态等,且可心跳同步系统时间;可以实现100m以上与充电终端间的高质量的无线通信,且确保设备在线状态稳定,数据上报及时,订单结算稳定无交错;具备单相电路上的设备容量共享和能源集中管理,可以在大量用户使用的情况下保证线路安全;可以同时接入和管理多个不同电源和线路下的充电终端,不同线路上的充电终端互不干涉,能源使用互不冲突;具备状态指示功能、故障报警功能,安装、调试、售后维修便捷;可以进行设备型号编号的管理,防护等级不低于ip54。
172.技术指标例如是,有序充电代理装置具备联网到指定的物联网云服务设施的功能。协议支持如下需求:物联网通信协议基于aliyun物联网云平台开发规范,使用云平台定义物模型进行信息交互。协议通信实体为有序充电代理与物联网平台,双向通信。通信协议为mqtt over tls。协议支持有序充电代理设备动态授权注册,即物联网平台针对同一产品线提供一个密钥,设备持有该密钥方能授权连接平台。
173.充电桩集群拓扑下发。有序充电代理装置注册成功后,平台端下发该有序充电代理对应的充电接口集群信息。协议设计上将一个有序充电代理控制n个充电集群,每个充电集群在物理上对应一个取电点,每个取电点可能为单相或三相,每一相上的设备为一个充电子集群(会有一个充电子集群id),一个有序充电代理对应几个充电集群根据现场布线情况而定。有序充电代理根据平台下发的信息对连接设备进行轮询等待充电设备本地注册。充电终端授权注册。设备本地注册后,发送注册信息到平台,平台根据后台配置(启用/禁用)可对设备进行单独注册授权。充电终端属性配置,单枪额定输出功率,最小启动功率。该属性支持热生效,即运行过程中可生效。集群电能容量资源配置:每个充电集群,设置子集群(单相上)允许最大分配电容量(热生效。可动态修改,且进行修改时不影响充电中车辆)。
同时对应一个分配算法id实现轮充算法。子集群排队信息上报:资源不足,无法立即充电时,上报本集群当前排队情况。用户id和对应排队号等。集群电容量分配信息上报/查询:平台可以实时调取集群当前的功率分配情况包括不同相上子集群负载情况,剩余电容量。通过物模型,可实现充电桩命令下发(远程重启、远程开启充电、远程结束充电),平台端需接受设备端响应确认命令下达成功。利用物联网平台的能力,实现在线ota远程升级充电订单推送:本地订单推送(含分时电量),断电断网状态恢复后的本地历史充电订单推送。充电桩集群能源分配逻辑(在保证最低充电功率的基础上平均分配充电容量):对于一个充电桩集群,平台通过“集群充电容量配置”命令下发至充电桩集群对应的本地有序充电代理装置,本地控制逻辑根据平台下发的“充电桩集群拓扑”,将最大允许分配的电容量挂载至相应的充电集群。
174.装置特点包括:上述有序充电装置非常符合住宅区及商业园区实际需要,具有下述重要优势:简单易行,可操作性强,符合住宅区商业园区实际条件;以运营商和设备自身为单位进行优化,实现本地自治控制;最大化ev接纳量;入网快速稳定,确保充电终端24小时正常工作,信号稳定传输;减少巡守人员数量,出现故障快速定位维保,有效降低成本支出;设备可远程配置、升级与维护,降低运营商、设备提供商等各方的维护成本,提升管理效率。可进行大数据量传输,满足运营商对终端设备实时、动态监控的需求,海量数据上传,快速稳定;通信灵活度强,能适应充电桩控制点面广和分散的特点,并且可拓展性较强,便于充电桩运营业务的拓展。
175.图1为根据本发明实施方式的对电动汽车进行充电调度的方法的流程图,方法包括:
176.步骤101,获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线。
177.在一个实施例中,在获取所述充电服务区域的历史用电信息之前还包括:利用负荷监测模块监测所述充电服务区域的总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率,从而获得所述充电服务区域的总用电功率信息、总充电功率信息和/或背景用电功率信息;基于所述充电服务区域的总用电功率信息生成总用电负荷曲线、基于所述充电服务区域的总充电功率信息生成总充电负荷曲线和/或基于所述充电服务区域的背景用电功率信息生成背景用电负荷曲线。
178.在一个实施例中,所述负荷监测模块的监测对象包括:变压器和/或输电线路;所述负荷监测模块在变压器和/或输电线路设置传感器,利用传感器和/或所述充电设备自身测量装置测量用电功率和/或充电功率,基于每个变压器和/或输电线路的用电功率和/或充电功率获得总用电功率和/或总充电功率。
179.在一个实施例中,在获取所述充电服务区域的历史用电信息之前还包括:基于所述充电服务区域内每个充电设备的充电功率,确定所述充电服务区域的总充电功率。在一个实施例中,所述充电服务区域的历史用电信息包括:所述充电服务区域在过去的每个用电信息采集时刻的用电数据,所述用电数据包括:总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率。
180.步骤102,当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所
述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息。此外,还可以,将所述充电请求的接收时间确定为充电信息的接收时间。在一个实施例中,所述充电设备包括:快速充电设备和常规充电设备。在一个实施例中,所述充电信息包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电量、额定充电功率和/或需求充电功率。
181.步骤103,基于所述背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项。可替换地,基于所述背景用电负荷曲线、每个电动汽车的充电信息和充电信息的接收时间,确定每个电动汽车的充电计划信息项。所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间。
182.在一个实施例中,其中,基于所述背景用电负荷曲线、每个电动汽车的充电信息和充电信息的接收时间,确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:根据所述背景用电负荷曲线,确定所述充电服务区域的用电负荷最低谷;基于每个电动汽车的充电信息确定每个电动汽车的充电需求,所述充电需求包括:充电功率和充电时间长度;根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项。
183.在一个实施例中,其中,根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:针对于接收时间最早的充电信息:获取接收时间最早的充电信息所对应的接收时间最早的充电需求;在所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于接收时间最早的充电需求的充电功率和充电时间长度直接在所述背景用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述背景用电负荷曲线进行更新,以获取总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
184.在一个实施例中,其中,根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:针对于接收时间不是最早的后续充电信息:获取后续充电信息所对应的后续充电需求,获取所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线;在所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线的用电负荷最低谷处,基于后续充电需求的充电功率和充电时间长度在当前的总用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
185.在一个实施例中,还包括,当第二电动汽车的充电完成时,将第二电动汽车的充电计划信息项从充电队列中移除。
186.在一个实施例中,还包括,当与等待队列中的充电计划信息项相关联的第三电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第三电动汽车的充电计划信息项从等待队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
187.在一个实施例中,还包括,当与充电队列中的充电计划信息项相关联的第四电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第四电动汽车未完成的充电计划信息项从充电队列中
删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
188.在一个实施例中,其中,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,包括:
189.按照充电优化策略将每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,并且基于每个电动汽车的充电计划信息项得到经过更新的总充电负荷曲线。
190.步骤104,在等待队列中对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中。可替换地,在等待队列中按照充电开始时间对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中。
191.在一个实施例中,其中,所述开始充电条件包括:安全充电规则和充电开始时间。在一个实施例中,还包括,根据负荷监测模块的监测信号,实时检测每个电动汽车是否满足安全充电规则,当检测到不满足安全充电规则的电动汽车时,按照安全充电规则控制不满足安全充电规则的电动汽车暂时停止充电。
192.在一个实施例中,所述安全充电规则包括:不允许变压器、线路和/或者单相线路功率或电流超过允许范围,不允许三相不平衡度超过允许范围,不允许节点电压超过允许范围,相应停止电动汽车充电的规则,以及使用一个安全分析和管理程序。
193.在一个实施例中,所述充电优化策略在缺省情况时或者所选定充电模式为最低谷模式时为最低谷充电策略,其中按照下述步骤将电动汽车evi加入充电计划:
194.确定evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率;
195.搜索当前总负荷曲线l的最低谷时刻tlow;
196.根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd;
197.得到新的当前总负荷曲线l=l+ladd。
198.在一个实施例中,所述tlow为l最小的时刻或者时长超过阈值的最低值连续段的中间时刻,所述根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd包括:
199.按照evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率确定evi充电时长tevi=qevi/pevi,其中qevi为充电量,pevi为计划实施的充电功率;
200.确定evi充电起始时间tevi_s=tlow-0.5*tevi,充电结束时间tevi-_e=tlow+0.5*tevi;以及
201.根据上面结果得到evi的充电安排和充电曲线ladd。
202.步骤105,基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定实施充电的电动汽车,并根据实施充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电。
203.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内的全部充电设备、全部慢速充电设备、全部交流充电设备、指定范围充电设备或者执行最低谷充电模式的充电设备中断充电,并且在达到恢复充电条件时恢复充电。
204.在一个实施例中,还包括,当接收到处于中断充电状态电动汽车发送的将充电模式更改为立即充电模式或者恢复充电模式的信息后,通过运营商和/或独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备进入立即充电模式或者恢复充电模式,其中立
即充电模式开始一次新的立即充电,并且恢复充电模式直接恢复被中断的充电过程。
205.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内登记为反向放电的电动汽车的充电设备进行放电。
206.在一个实施例中,还包括,当接收到处于放电状态用户提交的退出放电模式的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制该电动汽车的充电设备退出放电模式。
207.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的限制期充电管理指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,限制指定范围内的充电设备的充电时间段、充电功率和/或充电量。
208.在一个实施例中,还包括,当接收到电动汽车发送的应急充电的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备按照应急充电模式充电;其中,应急充电模式不限制充电时间段、充电功率和/或充电量。
209.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求指定充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
210.所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除,以及按照要求曲线进行充电功率调节。
211.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求登记为反向放电电动汽车的充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
212.所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除放电,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除放电,以及按照要求曲线进行放电功率调节。
213.在一个实施例中,还包括,当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求。所述第一电动汽车/用户将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台。
214.所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;
215.其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。
216.在一个实施例中,利用负荷监测模块监测所述充电服务区域的总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率,从而获得所述充电服务区域的总用电功率信息、总充电功率信息和/或背景用电功率信息;
217.基于所述充电服务区域的总用电功率信息生成总用电负荷曲线、基于所述充电服务区域的总充电功率信息生成总充电负荷曲线和/或基于所述充电服务区域的背景用电功率信息生成背景用电负荷曲线。其中,总用电负荷曲线、总充电负荷曲线和背景用电负荷曲线这三者中的任意一个都可以用其它两个计算得到。其中最早的充电信息直接在背景用电负荷曲线上累加,而不是最早的后续充电信息,在已经累加了充电信息的负荷曲线上累加。
218.图2为根据本发明实施方式的用于电动汽车的充电调度系统的总体架构。第一阶段的目标:各运营商通过有序充电代理装置对所属充电终端进行控制,实现有序充电和充电负荷优化。从而,在满足供用电设备额定容量和安全运行要求的同时,最大化住宅区和商业区的电动汽车(ev)接入量和充电需求的满足。
219.第二阶段的目标:增加第三方的有序/最低谷充电路由器、有序/最低谷充电管理系统以及和电网调度的交互。由有序/最低谷充电路由器监测变压器和线路负荷,预测日前背景负荷,按照最低谷解耦方式统一调度ev充电容量。从而满足供用电设备额定容量和安全运行的要求;优先将充电负荷安排在最低谷,最大化提高ev接入量和削峰填谷能力;嵌入调频备用等辅助策略,深度参与电网频率调节和新能源消纳。从而强有力地促进ev接纳和新能源消纳。
220.在第一阶段,如图2所示,各运营商为所属充电桩配备有序充电代理设备,按照预先设定或者实时下发的线路、变压器和区域容量限制,控制所接入的电动汽车充电及充电功率,在运营商内部实现有序充电,从而显著提高ev接纳能力。
221.在第二阶段,需要建立相应政策环境,并建立由第三方负责的最低谷充电路由器,实时监测变压器负荷和充电需求信息,并与有序充电后台和电网交互控制信息,从而实现对所属住宅区/商业区的电动汽车充电的统一调度。其中,在满足设备额定容量和安全运行的要求下,优先将充电负荷安排在最低谷,最大提高ev接入量和削峰填谷能力,同时通过调频备用等辅助策略与电网互动,最大化参与电网频率调节和新能源消纳。
222.在一个实施例中,每台变压器配一智能终端,与运营商后台获得充电需求,统一优化所属全部ev充电负荷。实施本地自治控制和后台调控相结合的控制方式,其中后台可以响应电网调度的需求并且各运营商只连接所属充电桩。
223.图3为根据本发明实施方式的最低谷充电控制原理的示意图。根据所述背景用电负荷曲线,确定所述充电服务区域的用电负荷最低谷。如图3的横坐标5所示的附近为充电服务区域的用电负荷最低谷。基于每个电动汽车的充电信息确定电动汽车ev1-ev4的充电需求,所述充电需求包括:充电功率和充电时间长度。根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于电动汽车ev1-ev4的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定电动汽车ev1-ev4的充电计划信息项。优选地,ev1-ev4的充电信息的接收时间从早到晚的顺序为,ev1、ev2、ev 3、ev4。
224.针对于接收时间最早的充电信息(例如,ev1的充电信息)。获取接收时间最早的充电信息所对应的接收时间最早的充电需求。在所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于接收时间最早的充电需求的充电功率和充电时间长度直接在所述背景用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间。即在背景用电负荷曲线上首先累加ev1的充电计划信息项,基于充电计划信息项对所述背景用电负荷曲线进行更新,以获取总用电负荷曲线。因为,已经累加了ev1的充电计划信息项,因此,背景用电负荷曲线已经更新为总用电负荷曲线(即,背景用电负荷曲线和ev1的充电曲线的累加),将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
225.针对于接收时间不是最早的后续充电信息(例如,ev2、ev 3、ev4的充电信息):获取后续充电信息所对应的后续充电需求,获取所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线;在所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线的用电负荷最低谷处,基于后续充电需
求的充电功率和充电时间长度在当前的总用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。例如,按照ev2、ev 3、ev4的顺序依次进行累加。
226.还包括,当ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个的充电完成时,将充电计划信息项从充电队列中移除。还包括,当与等待队列中的充电计划信息项相关联的当ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个与充电设备断开连接时,将充电计划信息项从等待队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。还包括,当与充电队列中的充电计划信息项相关联的当ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个与充电设备断开连接时,将未完成的充电计划信息项从充电队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。由此可知,本技术按照充电优化策略将每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,并且基于每个电动汽车的充电计划信息项得到经过更新的总充电负荷曲线。
227.图4为根据本发明实施方式的充电调度的方法的流程图。如图4所示,在步骤401处开始,在步骤402,当time=0,提供背景负荷预测曲线l0;并且当前总负荷曲线l=l0,即当前总负荷曲线等于背景负荷预测曲线。
228.在步骤403,确定time《8是否成立,当time《8成立时,进行步骤404;当time《8不成立时,进行步骤405。
229.在步骤404,如果到达ev(例如,ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个)的充电时刻,则执行ev充电计划;如果ev断开(例如,ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个),则删除断开的ev的充电计划;如果接入即时充电的ev(例如,ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个),则即插即充。在步骤404后,进行步骤405。
230.在步骤405,确定是否接入evi?(例如,ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个),如果是,则进行步骤406,如果否,则进行步骤407。
231.在步骤406,所述充电优化策略在缺省情况时或者所选定充电模式为最低谷模式时为最低谷充电策略,其中按照下述步骤将电动汽车evi加入充电计划:获得evi的充电量、充电功率;搜索总负荷曲线l的最低谷时刻tlow;以tlow为中点,得到evi充电曲线ladd;记录evi充电计划参数并发给充电桩;当前总负荷曲线更新:l=l+ladd。在步骤406后,进行步骤407。
232.在步骤407,确定evj断开?(例如,ev1、ev2、ev 3和ev4中的任意一个),如果是,则进行步骤408,如果否,则进行步骤409,结束。
233.在步骤408,获得evj的充电计划参数;得到evj充电曲线ldel;以及当前总负荷曲线更新:l=l-ldel。
234.还包括,按照evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率确定evi充电时长tevi=qevi/pevi,其中qevi为充电量,pevi为计划实施的充电功率;确定evi充电起始时间tevi_s=tlow-0.5*tevi,充电结束时间tevi_e=tlow+0.5*tevi;以及根据上面结果得到evi的充电安排和充电曲线ladd。
235.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内的全部充电设备、全部慢速充电设备、全
部交流充电设备、指定范围充电设备或者执行最低谷充电模式的充电设备中断充电,并且在达到恢复充电条件时恢复充电。
236.在一个实施例中,还包括,当接收到处于中断充电状态电动汽车发送的将充电模式更改为立即充电模式或者恢复充电模式的信息后,通过运营商和/或独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备进入立即充电模式或者恢复充电模式,其中立即充电模式开始一次新的立即充电,并且恢复充电模式直接恢复被中断的充电过程。
237.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内登记为反向放电的电动汽车的充电设备进行放电。
238.在一个实施例中,还包括,当接收到处于放电状态用户提交的退出放电模式的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制该电动汽车的充电设备退出放电模式。
239.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的限制期充电管理指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,限制指定范围内的充电设备的充电时间段、充电功率和/或充电量。
240.在一个实施例中,还包括,当接收到电动汽车发送的应急充电的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备按照应急充电模式充电;其中,应急充电模式不限制充电时间段、充电功率和/或充电量。
241.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求指定充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除,以及按照要求曲线进行充电功率调节。
242.在一个实施例中,还包括,按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求登记为反向放电电动汽车的充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除放电,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除放电,以及按照要求曲线进行放电功率调节。
243.根据住宅区、商业区实际情况,本技术提出适于住宅区的解耦自治最低谷充电方法,其调控原理和和算法步骤如上所示。该方法为每台220v变压器配备一台智能控制终端,统一优化所有运营商和独立用户的充电安排,使得各运营主体互相解耦,算法复杂程度与主体数量无关。同时,由于在配电网实践中,只有220v低压变压器容易过载而且难以扩容,其它变压器、线路等不容易过载或者易于扩容,因此只考虑低压变压器容量约束,从而能够使用改进的充电策略,既避免了数据获取困难又在不损害优化效果的基础上简化了算法。而且,尽量将充电负荷安排在最低谷时段,可最大限度提高ev接入量和削峰填谷能力。此外,便于执行频率调节指令,便于根据需要嵌入调频备用等辅助策略。
244.图5为根据本发明实施方式的有序充电控制策略的流程图。有序充电代理控制策略包括:在现阶段条件下,由有序充电代理设备对所属充电桩进行有序充电控制,从步骤501开始:
245.在步骤502,确定是否有待充电的电动汽车接入?如果是,则进行步骤503,如果否,
则进行步骤504。
246.在步骤503,ev连接充电桩时,通过app或者充电桩界面提交充电需求和充电方式,充电需求包括所需充电电量、充电功率信息、期待结束时间,将其排入管理队列。
247.在步骤504,判断排队序列里是否有电动汽车(例如,待充电汽车接入策略包括:当待充电汽车接入时,首先让其进入排队序列中,判断排队序列中是否有车),如果有,则进行步骤505,如果没有,则进行步骤507。
248.在步骤505,从排队序列中获取优先级最高的ev的电池信息和充电需求;
249.在步骤506,将排队序列中优先等级最高的车转移至充电序列。
250.在步骤507,转移完成后,系统寻找已经结束充电的ev,将其在充电序列中剔除,然后直接进入功率分配环节。
251.在步骤508,执行功率分配策略,通过判断变压器分配给充电桩集群的总可支配容量pm、充电序列中所有ev额定充电功率之和和充电序列中所有ev最小充电功率之和之间的大小关系,分为以下三种情况确定充电功率:
252.确定是否成立,如果成立,则进行步骤510,充电序列里的车皆以额定功率进行充电,即若不成立,则进行步骤509。
253.在步骤509,确定是否成立,如果成立,则进行步骤511;如果不成立,则进行步骤512。
254.在步骤511,全部充电汽车以平均分配功率进行充电,平均分配功率的公式如下:
[0255][0256]
若在步骤512,则不能满足充电序列中所有车以最小充电功率充电,将刚加入充电序列的车从充电序列移回排队序列。
[0257]
在步骤513,充电序列中的充电汽车按照的功率充电。
[0258]
在步骤514,完成功率分配环节之后,系统返回到程序开始,重新检测是否有待充电汽车接入。即在t=t+δt进入下一时刻,进行步骤502。
[0259]
有序充电代理设备收集所有正在充电和新接入ev的充电信息,持续计算所属区域和线路下ev的充电功率,按照下述规则控制充电过程。
[0260]
(1)当正在充电的ev完成充电时,将为其分配的充电容量收回。
[0261]
(2)当某一ev达到充电条件时,对所在线路和区域的供电容量进行分析。如果剩余容量大于该ev充电功率,则启动该ev开始充电。否则,计算该ev与正在充电ev按照平均方式的平均充电功率p平均,如果p平均》保底充电功率,则所有ev按p平均充电;否则,该ev暂时不启动充电。
[0262]
(3)当ev撤离时,将为其分配的充电容量收回,将其从管理队列中删除。
[0263]
电动汽车充电负荷主要变量定义如表1所示:
[0264]
表1变量定义
[0265][0266][0267]
图6为根据本发明实施方式的对电动汽车进行充电调度的装置的结构。装置包括:
[0268]
负荷预测模块601,获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线。
[0269]
优选地,负荷预测模块601具体用于促使负荷预测模块基于所述历史用电信息,确定所述充电服务区域在与预定时间区间具有相同时间长度和相同开始时间的多个历史时间区间内的背景用电功率信息;
[0270]
负荷预测模块601基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息。
[0271]
优选地,负荷预测模块601具体用于基于多个历史时间区间内的背景用电功率信息,确定每个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率;
[0272]
基于每个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率,计算多个历史时间区间内的每个用电信息采集时刻的平均背景用电功率;
[0273]
将每个用电信息采集时刻的平均背景用电功率作为在预定时间区间内的每个用电信息采集时刻的背景用电功率,从而预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息。
[0274]
优选地,负荷预测模块601具体用于基于所述背景用电功率信息中每个用电信息采集时刻的背景用电功率生成确定在预定时间区间内的背景用电负荷曲线。优选地,所述充电信息包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电量、额定充电功率和/或需求充电功率。
[0275]
确定模块602,当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息。此外,确定模块602还可以将所
述充电请求的接收时间确定为充电信息的接收时间。优选地,所述充电设备包括:快速充电设备和常规充电设备。
[0276]
调度模块603,基于所述背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项。可替换地,调度模块603,基于所述背景用电负荷曲线、每个电动汽车的充电信息和充电信息的接收时间,确定每个电动汽车的充电计划信息项。所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;在等待队列中按照充电开始时间对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定开始充电的电动汽车,并根据开始充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电。
[0277]
当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;所述第一电动汽车/用户将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。
[0278]
优选地,调度模块603具体用于根据所述背景用电负荷曲线,确定所述充电服务区域的用电负荷最低谷;基于每个电动汽车的充电信息确定每个电动汽车的充电需求,所述充电需求包括:充电功率和充电时间长度;根据所述充电信息的接收时间的先后顺序,从所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项。
[0279]
优选地,调度模块603具体用于针对于接收时间最早的充电信息:获取接收时间最早的充电信息所对应的接收时间最早的充电需求;在所述充电服务区域的用电负荷最低谷处,基于接收时间最早的充电需求的充电功率和充电时间长度直接在所述背景用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述背景用电负荷曲线进行更新,以获取总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
[0280]
优选地,调度模块603具体用于针对于接收时间不是最早的后续充电信息:获取后续充电信息所对应的后续充电需求,获取所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线;在所述充电服务区域的当前的总用电负荷曲线的用电负荷最低谷处,基于后续充电需求的充电功率和充电时间长度在当前的总用电负荷曲线上确定电动汽车的充电计划信息项中的充电开始时间、充电功率和充电结束时间;基于充电计划信息项对所述当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线;将电动汽车的充电计划信息项添加到等待队列中。
[0281]
优选地,调度模块603具体用于当第二电动汽车的充电完成时,将第二电动汽车的充电计划信息项从充电队列中移除。
[0282]
优选地,调度模块603具体用于当与等待队列中的充电计划信息项相关联的第三
电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第三电动汽车的充电计划信息项从等待队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
[0283]
优选地,调度模块603具体用于当与充电队列中的充电计划信息项相关联的第四电动汽车与充电设备断开连接时,将所述第四电动汽车未完成的充电计划信息项从充电队列中删除,对当前的总用电负荷曲线进行更新,以获取经过更新的总用电负荷曲线。
[0284]
优选地,调度模块603具体用于按照充电优化策略将每个电动汽车的充电需求在所述背景用电负荷曲线上以累加方式确定每个电动汽车的充电计划信息项,并且基于每个电动汽车的充电计划信息项得到经过更新的总充电负荷曲线。其中,所述开始充电条件包括:安全充电规则和充电开始时间。
[0285]
优选地,调度模块603具体用于根据负荷监测模块的监测信号,实时检测每个电动汽车是否满足安全充电规则,当检测到不满足安全充电规则的电动汽车时,按照安全充电规则控制不满足安全充电规则的电动汽车暂时停止充电。
[0286]
优选地,所述安全充电规则包括:不允许变压器、线路和/或者单相线路功率或电流超过允许范围,不允许三相不平衡度超过允许范围,不允许节点电压超过允许范围,相应停止电动汽车充电的规则,以及使用一个安全分析和管理程序。
[0287]
优选地,所述充电优化策略在缺省情况时或者所选定充电模式为最低谷模式时为最低谷充电策略,其中按照下述步骤将电动汽车evi加入充电计划:确定evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率;搜索当前总负荷曲线l的最低谷时刻tlow;根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd;得到新的当前总负荷曲线l=l+ladd。
[0288]
优选地,所述tlow为l最小的时刻或者时长超过阈值的最低值连续段的中间时刻,所述根据tlow得到evi的充电安排和充电曲线ladd包括:
[0289]
按照evi的充电量、额定充电功率和/或者需求充电功率确定evi充电时长tevi=qevi/pevi,其中qevi为充电量,pevi为计划实施的充电功率;
[0290]
确定evi充电起始时间tevi_s=tlow-0.5*tevi,充电结束时间tevi-_e=tlow+0.5*tevi;以及
[0291]
根据上面结果得到evi的充电安排和充电曲线ladd。
[0292]
优选地,调度模块603具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内的全部充电设备、全部慢速充电设备、全部交流充电设备、指定范围充电设备或者执行最低谷充电模式的充电设备中断充电,并且在达到恢复充电条件时恢复充电。
[0293]
优选地,调度模块603具体用于当接收到处于中断充电状态电动汽车发送的将充电模式更改为立即充电模式或者恢复充电模式的信息后,通过运营商和/或独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备进入立即充电模式或者恢复充电模式,其中立即充电模式开始一次新的立即充电,并且恢复充电模式直接恢复被中断的充电过程。
[0294]
优选地,调度模块603具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制充电服务区域内登记为反向放电的电动汽车的充电设备进行放电。
[0295]
优选地,调度模块603具体用于当接收到处于放电状态用户提交的退出放电模式的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制该电动汽车的
充电设备退出放电模式。
[0296]
优选地,调度模块603具体用于按照调度管理系统的限制期充电管理指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,限制指定范围内的充电设备的充电时间段、充电功率和/或充电量。
[0297]
优选地,调度模块603具体用于当接收到电动汽车发送的应急充电的信息后,通过所述运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,控制电动汽车的充电设备按照应急充电模式充电;其中,应急充电模式不限制充电时间段、充电功率和/或充电量。
[0298]
优选地,调度模块603具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求指定充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
[0299]
所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除,以及按照要求曲线进行充电功率调节。
[0300]
优选地,调度模块603具体用于按照调度管理系统的指令,通过运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,要求登记为反向放电电动汽车的充电设备执行指定的调节动作,通过监测到的负荷曲线确认指定的调节动作是否被执行;
[0301]
所述调节动作包括按照要求频率进行等功率的投入和切除放电,按照要求频率进行渐变功率的投入和切除放电,以及按照要求曲线进行放电功率调节。
[0302]
预处理模块604,用于利用负荷监测模块监测所述充电服务区域的总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率,从而获得所述充电服务区域的总用电功率信息、总充电功率信息和/或背景用电功率信息。基于所述充电服务区域的总用电功率信息生成总用电负荷曲线、基于所述充电服务区域的总充电功率信息生成总充电负荷曲线和/或基于所述充电服务区域的背景用电功率信息生成背景用电负荷曲线。
[0303]
优选地,所述负荷监测模块的监测对象包括:变压器和/或输电线路;
[0304]
所述负荷监测模块在变压器和/或输电线路设置传感器,利用传感器和/或所述充电设备自身测量装置测量用电功率和/或充电功率,基于每个变压器和/或输电线路的用电功率和/或充电功率获得总用电功率和/或总充电功率;
[0305]
优选地,所述预处理模块604基于所述充电服务区域内每个充电设备的充电功率,确定所述充电服务区域的总充电功率。
[0306]
优选地,所述充电服务区域的历史用电信息包括:
[0307]
所述充电服务区域在过去的每个用电信息采集时刻的用电数据,所述用电数据包括:总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率。
技术特征:
1.一种用于对电动汽车进行充电调度的方法,所述方法包括:获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息;基于所述背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项,所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;在等待队列中对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定实施充电的电动汽车,并根据实施充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电;当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;所述第一电动汽车/用户将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。2.根据权利要求1所述的方法,所述充电设备包括:快速充电设备和常规充电设备。3.根据权利要求1所述的方法,在获取所述充电服务区域的历史用电信息之前还包括:利用负荷监测模块监测所述充电服务区域的总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率,从而获得所述充电服务区域的总用电功率信息、总充电功率信息和/或背景用电功率信息;基于所述充电服务区域的总用电功率信息生成总用电负荷曲线、基于所述充电服务区域的总充电功率信息生成总充电负荷曲线和/或基于所述充电服务区域的背景用电功率信息生成背景用电负荷曲线。4.根据权利要求3所述的方法,所述负荷监测模块的监测对象包括:变压器和/或输电线路;所述负荷监测模块在变压器和/或输电线路设置传感器,利用传感器和/或所述充电设备自身测量装置测量用电功率和/或充电功率,基于每个变压器和/或输电线路的用电功率和/或充电功率获得总用电功率和/或总充电功率。5.根据权利要求1所述的方法,在获取所述充电服务区域的历史用电信息之前还包括:基于所述充电服务区域内每个充电设备的充电功率,确定所述充电服务区域的总充电功率。6.根据权利要求1所述的方法,所述充电服务区域的历史用电信息包括:
所述充电服务区域在过去的每个用电信息采集时刻的用电数据,所述用电数据包括:总用电功率、总充电功率和/或背景用电功率。7.一种用于对电动汽车进行充电调度的装置,所述装置包括:负荷预测模块,获取所述充电服务区域的历史用电信息,基于所述历史用电信息预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息,基于所述背景用电功率信息生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;确定模块,当所述充电服务区域内的充电设备接收到电动汽车的充电请求时,对所述充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息;调度模块,基于所述背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项,所述充电计划信息项包括:电动汽车的标识符、充电设备的标识符、充电模式、充电开始时间、充电功率和充电结束时间;在等待队列中对多个充电计划信息项进行排序,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定开始充电的电动汽车,并根据开始充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电;当第一电动汽车连接到所述充电服务区域内的充电设备后,生成包括充电信息的充电请求;所述第一电动汽车/用户将所述充电请求发送给所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台;所连接的充电设备或者对应的运营商和/或者独立用户的管理后台将所述充电请求发送给所述充电服务区域内的充电调度装置,从而进行充电设备的分布式调度;其中所述充电调度装置连接用于实现第三方调度的充电调度系统,并且直接或间接连接所述充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或控制设备,所述控制设备是对所述充电设备进行控制的独立设备或所述控制设备内置于所述充电设备中。8.一种用于电动汽车的充电调度系统,与电网调度系统连接,用于对多个充电服务区域中每个充电服务区域内的充电设备的充电进行调度,所述调度系统包括:至少一个区域调度装置,用于对所归属的充电服务区域内的充电设备充电进行调度;系统级调度装置,直接或者通过所述区域调度装置连接所监管范围内充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备,从而能够发送和获得信息;所述系统级调度装置生成调度管理模式和调度管理参数;根据调度管理模式和调度管理参数,直接或者通过所述区域调度装置生成调度指令;将调度指令发送给充电服务区域内的充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备;以及从充电服务区域内的充电设备对应的运营商和/或者独立用户的管理后台或者控制设备接收调度管理结果。9.权利要求8所述的充电调度系统,其中能够直接或者促使所述至少一个区域调度装置,在缺省情况时或者充电模式为最低谷模式时按照最低谷充电策略制订和执行充电计划。10.权利要求8所述的充电调度系统,其中,系统级调度装置从电网调度管理系统接收调度管理信息,以生成调度管理模式和调度管理参数。
技术总结
本发明涉及一种用于对电动汽车进行充电调度的方法、装置及系统,所述方法包括:预测所述充电服务区域在预定时间区间内的背景用电功率信息并据此生成预定时间区间内的背景用电负荷曲线;对充电请求进行解析以获取每个电动汽车的充电信息;基于背景用电负荷曲线和每个电动汽车的充电信息,确定每个电动汽车的充电计划信息项,并且将所述等待队列中满足开始充电条件的充电计划信息项移动到充电队列中;以及基于移动到充电队列中的充电计划信息项确定实施充电的电动汽车,并根据实施充电的电动汽车的充电计划信息项进行充电。动汽车的充电计划信息项进行充电。动汽车的充电计划信息项进行充电。
技术研发人员:郭春林 郭尔富
受保护的技术使用者:北京大地纵横科技有限公司
技术研发日:2023.03.09
技术公布日:2023/6/28
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