[发明专利]电动汽车充电负荷优化方法和装置

权利要求书

1.一种电动汽车充电负荷优化方法，所述方法包括：

A、根据电动汽车用户的平均日行驶里程确定各时间段的充电需求；

B、确定各时间段的光伏输出功率可提供的电动汽车充电数量；

C、以光伏利用最大化和/或最大程度利用电网低谷时间段充电为目标，得到电动汽车日充电负荷目标曲线；

步骤A中确定各时间段的充电需求包括：

A1、将日间充电时间按照等时间间隔划分为多个时间段；

A2、根据确定各时间段的充电需求，其中，

N_ev,j表示第j时间段正在充电的电动汽车数量，

N_ev,i表示第i辆电动汽车每天对充电时间块的需求数量，

为电动汽车平均日行驶里程，

P_charge为恒功率充电功率，

W为电动汽车单位行程里程耗电量，

T_s为时间段间隔，

n和m分别为时间段数目和电动汽车数目，

表示向上取整；

确定各时间段的光伏输出功率可提供的电动汽车充电数量为：

其中P_pv,j为第j时间段光伏输出功率，

N_pv,j为第j时间段光伏输出功率对应的电动汽车充电车辆数，

P_charge为恒功率充电功率，

T_s为时间段间隔，

表示向上取整；

所述步骤C中，

当充电负荷总量大于光伏功率总量时，以各时间段从电网吸收功率所花费费用之和最低为优化目标，即：

其中T_s为时间段间隔，

P_charge为恒功率充电功率，

t_j为第j时间段电网电价，

β_j为权重系数，

u_j为第j时间段从电网吸收的功率对应的时间块数量，

n为时间段数目，

相应地，约束条件为：

优化充电负荷总量与原充电负荷总量相等，

第j时间段优化充电负荷值范围为0至电动汽车总数之间，

第j时间段充电负荷值与j-1时间段充电负荷值间的差值与j时间段充电负荷值的比值小于一定百分比；

当充电负荷总量小于光伏功率总量时，以各时间段光伏舍弃功率对应的时间块数量之和最少为目标，即：

其中α_j为权重系数，

v_j为第j时间段光伏舍弃功率对应的时间块数量，

n为时间段数目，

相应地，约束条件为：

优化充电负荷总量与原充电负荷总量相等，

第j时间段优化充电负荷值范围为0至电动汽车总数之间，

第j时间段充电负荷值与j-1时间段充电负荷值间的差值与j时间段充电负荷值的比值小于一定百分比；

当充电负荷总量等于光伏功率总量时，各时间段优化充电负荷即为该时间段光伏输出功率对应的电动汽车充电车辆数。

2.根据权利要求1中所述的电动汽车充电负荷优化方法，其特征在于，步骤C中，根据线性规划方法对目标函数进行优化求解。

3.一种电动汽车充电负荷优化装置，所述装置包括充电需求确定单元、光伏输出功率分析单元和充电负荷目标优化单元，其中：

充电需求确定单元用于根据电动汽车用户的平均日行驶里程确定各时间段的充电需求；

光伏输出功率分析单元用于确定各时间段的光伏输出功率可提供的电动汽车充电数量；

充电负荷目标优化单元用于以光伏利用最大化和/或最大程度利用电网低谷时间段充电为目标，得到电动汽车日充电负荷目标曲线；

所述充电需求确定单元确定各时间段的充电需求包括：

将日间充电时间按照等时间间隔划分为多个时间段，

并根据确定各时间段的充电需求，其中，

N_ev,j表示第j时间段正在充电的电动汽车数量，

N_ev,i表示第i辆电动汽车每天对充电时间块的需求数量，

为电动汽车平均日行驶里程，

P_charge为恒功率充电功率，

W为电动汽车单位行程里程耗电量，

T_s为时间段间隔，

n和m分别为时间段数目和电动汽车数目，

表示向上取整；

并且光伏输出功率分析单元确定各时间段的光伏输出功率可提供的电动汽车充电数量包括：

其中P_pv,j为第j时间段光伏输出功率，

N_pv,j为第j时间段光伏输出功率对应的电动汽车充电车辆数；

当充电负荷总量大于光伏功率总量时，充电负荷目标优化单元以各时间段从电网吸收功率所花费费用之和最低为优化目标，以优化充电负荷总量与原充电负荷总量相等、第j时间段优化充电负荷值范围为0至电动汽车总数之间、第j时间段充电负荷值与j-1时间段充电负荷值间的差值与j时间段充电负荷值的比值小于一定百分比为约束条件，得到电动汽车日充电负荷目标曲线；

当充电负荷总量小于光伏功率总量时，充电负荷目标优化单元以各时间段光伏舍弃功率对应的时间块数量之和最少为目标，以优化充电负荷总量与原充电负荷总量相等、第j时间段优化充电负荷值范围为0至电动汽车总数之间、第j时间段充电负荷值与j-1时间段充电负荷值间的差值与j时间段充电负荷值的比值小于一定百分比为约束条件，得到电动汽车日充电负荷目标曲线；

当充电负荷总量等于光伏功率总量时，充电负荷目标优化单元确定各时间段优化充电负荷为该时间段光伏输出功率对应的电动汽车充电车辆数。