[发明专利]基于充电失败风险排序的电动汽车充放电控制方法

权利要求书

1.一种基于充电失败风险排序的电动汽车充放电控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)获取充电站所在配电网的网架结构和电网元件的故障率和修复时间参数，建立电动汽车充电失败风险评估模型；所述的充电失败是指电动汽车未能在离开充电站前将电池充到所需的电量，电动汽车的充电失败风险评估模型为：

式(1)中：t表示当前的时刻；γ_i,t表示第i辆电动汽车在时刻t时的充电失败风险；K为会影响充电站所在负荷点的供电可靠性的电网元件数量；T_c,i,t表示第i辆电动汽车在t时之后的可充电时间；T_n,i,t表示第i辆电动汽车在t时之后的需充电时间；T_R,k表示第k个元件的平均故障修复时间；λ_k表示第k个电网元件的平均故障率；

式(1)中：T_c,i,t和T_n,i,t的计算方法分别如式(2)和式(3)所示：

T_c,i,t＝t_l,i-t(2)

T_n,i,t＝(SOC_i,l-SOC_i,t)Q_i/P_i(3)

式(2)和式(3)中：t_l,i表示第i辆电动汽车的预期离开时间；SOC_i,l表示第i辆电动汽车离开时期望的电池荷电状态；SOC_i,t表示第i辆电动汽车在时间为t时的荷电状态；Q_i表示第i辆电动汽车的电池容量；P_i表示第i辆电动汽车的充放电功率；

2)当电动汽车接入充电站时，获取电动汽车的电池容量、充放电功率、接入时的荷电状态、到达时刻、预计离开的时刻以及离开时期望的荷电状态信息；

3)充电站为用户提供以下3种充放电方案：方案1、立即充电；方案2、在电价谷时段充电，但不向电网放电；方案3、在电价峰时段向电网放电并在电价谷时段充电，由用户选择充放电方案；

4)根据充电失败风险评估模型评估每辆电动汽车的充电失败风险，并按照充电失败风险分别对不同方案的电动汽车进行排序；

5)按照用户所选的充电方案、分时电价、配电变压器的容量以及排序结果控制电动汽车进行充放电。

2.根据权利要求1所述的基于充电失败风险排序的电动汽车充放电控制方法，其特征在于：步骤4)所述的按照充电失败风险分别对不同方案的电动汽车进行排序，具体步骤包括：

i.选择充电方案1的电动汽车按照充电失败风险由高到低进行排序；

ii.选择充电方案3的电动汽车在电价峰时段按照充电失败风险由低到高进行排序，并将充电失败风险高于限定值λ_max的电动汽车归入充电失败风险过高集合H；

iii.选择充电方案2和3的电动汽车在电价谷时段按照充电失败风险由高到低统一进行排序。

3.根据权利要求2所述的基于充电失败风险排序的电动汽车充放电控制方法，其特征在于：步骤5)所述的按照用户所选的充电方案、分时电价、配电变压器容量以及排序结果控制电动汽车的充放电，包括以下步骤：

i.对于选择方案1的电动汽车，在满足配电变压器容量约束条件下，按照步骤4)的排序结果控制电动汽车进行充电，其中配电变压器容量约束如式(4)所示：

式(4)中：L_t为在时间为t时配电变压器所接的除充电站外的其它所有负荷；N_t为在时间为t时接入充电站的电动汽车数量；S_i,t为第i辆电动汽车在时刻t的充放电状态，S_i,t＝1表示处于充电状态，S_i,t＝-1表示处于放电状态，S_i,t＝0表示处于非充放电状态；P_T为配电变压器的最大负载功率；

ii.对于选择方案2的电动汽车，待到电价谷时段开始后，在满足配电变压器容量约束条件下，按照步骤4)的排序结果控制电动汽车进行充电；

iii.对于选择方案3的电动汽车，在电价峰时段根据电网需要优先安排充电失败风险低的电动汽车向电网放电，其中集合H内的电动汽车不参与放电；在电价谷时段，在满足配电变压器容量约束条件下，按照步骤4)的排序结果控制电动汽车进行充电。