[发明专利]基于多代理系统的电动汽车有序充电方法

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种多代理系统的电动汽车有序充电方法，属电动汽车充电技术领域。

背景技术   

大量电动汽车的接入为电力系统的安全与经济运行带来了新的挑战，尤其是大量电动汽车的无序充电行为会给系统带来显著的负面影响,甚至可能影响电力系统的安全与可靠运行。电动汽车广泛采用后，会成为电力系统的一种新型的、大容量的负荷，对于每一个家庭用户而言每天采用16-32A的电流充电6-8个小时将会是一个很大的负荷。虽然对单个家庭而言，将所有电器的负荷简单叠加，其高峰负荷可能超过10千瓦；但在绝大部分情况下，不会出现所有的电器同时运行的情况，因此从整个配电系统的角度看，大量用户用电习惯的不同会降低峰荷水平。然而，若在其它电器正常使用的情况下大量接入电动汽车，由于电动汽车充电持续时间较长，且可能存在大部分家庭的电动汽车在同一时间处于充电状态的情况。这样，如果不适当控制充电负荷，则可能引起一些时段负荷的明显上升，在夜负荷高峰时期这会产生更加不利的影响，如需要增加电力网络容量，以及为满足高峰负荷需求而新增发电容量，导致系统投资成本和运行成本增加。考虑到电动汽车有序充电需要处理海量数据，并与多个应用进行交互，现有优化方法存在实时处理能力不足、维数灾难等问题。为此，本发明将多代理系统应用与电动汽车有序充电中。代理（也称为agent）是指在一定环境下自主运行，包含信念、承诺、义务、意图等精神状态的实体，它具有自治性、反应性、能动性连续执行性等基本特征。单个代理的智能有限，通过适当的体系结构把代理组织起来，从而弥补各个代理的不足，使得整个系统的能力超过任何单个代理的能力。这就是多代理系统的基本思路。

发明内容   

本发明的目的是提供一种基于多代理系统的电动汽车有序充电方法，在不增加投资的基础上，通过获取现有配变监测、智能电表、智能家居及交流充电桩的配用电信息，根据配变的负荷情况，自适应选择最优的电动汽车有序充电控制策略。多代理技术的实现关键在于两个方面：一是代理之间的协作，二是对环境的适应。

本发明通过以下技术方案予以实现：

1、建立电动汽车有序充电多代理模型，实现系统资源的合理分配；

主要通过输电变压器负荷监测代理、配电变压器负荷监测代理、电动汽车充电代理、智能家电控制代理、智能交互控制代理以及综合决策代理来实现。由于在电动汽车充电时不一定能把所有数据都同时提供给各诊断代理，因此子代理有可能只能启动一部分。各子代理除了通讯以及数据获取功能外，还包括控制模型、控制结果两部分。除了综合决策代理需要根据各代理的结果进行综合分析外，各个子代理能独立或者并行运行。

2、基于发布者/订阅者结构的代理通信机制，实现多个代理之间的信息交互；

各个代理具有自己的通信、数据获取、维护或诊断判断等功能，拥有一定的独立性。代理的通信机制主要采用发布者/订阅者通信结构来完成多个代理之间的信息交互。此通信结构支持多个代理之间的点对点直接通信，发布者代理直接将信息传送给订阅者代理，即点对点通信，系统内其余的代理不接收此信息。

3、建立电动汽车有序充电多代理之间的协作机制

多代理之间的协作主要包括以下步骤：首先，维护代理可对历史警报数据管理、文件管理以及规则库等进行更新维护。然后，电动汽车充电代理向所属配电变压器负荷监测代理发送充电请求，配电变压器负荷监测代理通过获取变压器的实时负荷，预判是否存在过载及其趋势，并且与输电变压器负荷监测代理进行协调，预判输电变压器是否存在过载及其趋势。最后，综合决策代理根据配电变压器负荷监测代理及输电变压器负荷监测代理的结果，进行最终分析，并给出有序充电优化策略。例如，如果配电变压器和输电变压器不过载，综合决策代理向电动汽车充电代理发送充电命令，否则，综合决策代理向智能交互控制代理发送家庭负荷卸载命令，智能交互控制代理根据卸载量的不同，向智能家电控制代理发送卸载命令。

配电变压器负荷监测代理采用配电变压器测控装置监测配电变压器多条低压出线组成的电动汽车充电机、家庭用户设备的总负荷容量。

配电变压器测控装置接收所连接的各个智能交互终端及电动汽车充电桩的上传数据及输电变压器测控装置发送的负荷数据，并利用所收集数据，根据预先设定的控制策略进行逻辑判断，得到控制判据执行指令后，返回控制指令给相应智能交互终端及电动汽车充电桩。

4、基于台区负荷群的电动汽车有序充电优化策略