[发明专利]一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统及方法。所述系统包括充电终端、数据中心、云平台服务器、在线监视系统和移动终端，充电终端内的充电桩相互通信形成充电站内网，所述充电终端、在线监视系统和移动终端分别通过数据中心与云平台服务器进行通信。方法为：采用分层级多目标协调方法，首先，建立电动汽车充电负荷模型；其次，以最优负荷水平为目标，确定电网级智能充电策略；然后，根据整体充电接入方案，均衡各充电站接入充电后的传输线路负载率；最后，针对峰谷时采用分时电价，采用用户激励和引导策略，以及预约和排队机制，使用户充电行为得到优化。本发明能够快速、准确地为电网、充电站和用户提供最优充电方案。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统及方法。

背景技术

作为解决传统化石能源短缺、城市环境污染加剧、全球气候变暖的一种有效途径，电动汽车势必会在全世界范围内受到广泛的关注。而随着电动汽车大规模接入,必定会对电网运行产生影响。不加控制的无序充电将会对电力系统安全、经济运行带来严重的威胁。

协调充电或智能充电的研究尚在起步阶段,模型建立、目标、模式、约束条件和控制方法均有待进一步探索。调度机构直接对接入的每台电动汽车统一调度,实现有序控制,会带来规模庞大,变量维数激增,收敛困难等问题。电动汽车充电负荷影响因素较多,模型建立困难,此外,在现有研究中尚未充分考虑充电电流、电池寿命等约束条件。总体上,国内外研究处于起步和探索阶段,亟待在规模化应用电动汽车的充电建模、控制方法,及其对电网影响等方面进行研究。然而区域电网电动汽车智能充电的实现需要电力网、车联网、充电站联网及其他相关信息的融合。随着行业的发展，在多信息源融合的过程中，会产生海量异构化数据，呈大数据化，采用传统的单机串行化处理模式已经无法满足时间和空间上的需求，其存储和计算都将成为瓶颈。兙

发明内容

本发明的目的在于提供一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统及方法，从而快速、准确地为电网、充电站和用户提供最优充电方案。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种立体式充电站云平台智能充放电控制系统，包括充电终端、数据中心、云平台服务器、在线监视系统和移动终端，充电终端内的充电桩相互通信形成充电站内网，所述充电终端、在线监视系统和移动终端分别通过数据中心与云平台服务器进行通信；

所述云平台服务器包括数据接收模块、实时计算模块、Web展示模块和离线处理模块，其中数据接收模块接收电网侧和用户侧的数据；实时计算模块根据所接收的电网侧和用户侧数据，确定电网侧充电策略和用户侧充电方案；Web展示模块用于控制移动终端，并对充电方案进行在线展示，同时对充电站进行实时监视；离线处理模块的功能包括充电负荷预测、充电事件的记录与查询。

一种立体式充电站云平台智能充放电控制方法，采用分层级多目标协调方法，分析电网级、站级充电终端、用户级的智能充电策略，包括以下步骤：

步骤1，综合车辆电池到达时刻、电池起始荷电状态、车辆可调度性、用户预约情况建立电动汽车充电负荷模型；

步骤2，确定电网级智能充电策略：以最优负荷水平为目标，综合配电网供电区域内待充电池预测数量及其电量、预测的接入规律、配电网基础负荷，得到最优整体充电方案；

步骤3，确定站级充电服务单元智能充电策略：根据整体充电接入方案，均衡各充电站接入充电后的传输线路负载率；

步骤4，确定用户级智能充电策略：针对峰谷时采用分时电价，采用用户激励和引导策略，以及预约和排队机制，使用户充电行为得到优化。

进一步地，步骤1所述车辆电池到达时刻为：有充电需求的电动汽车最后一次出行结束后泊车的时刻，所述车辆电池到达时刻服从正态分布；所述电池起始荷电状态，与车辆行驶距离相关，根据对电动汽车每日行驶里程的统计分析得到；所述车辆可调度性，根据用户意愿将用户采用的充电方式分为接入即充和托管可控充电两种。