[发明专利]基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统及其优化方法

说明书

本发明公开了基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统及其优化方法，包含充电站、后台管理系统、地图服务、微信公众平台，所述后台管理系统包含数据接收模块、调度模型建立模块、分配计算模块和GIS系统，目前对电动汽车充电策略的研究多是从单个电动汽车角度出发，而随着全球对电动汽车的关注热度的提高，未来电动汽车的数量将是极大的，如果以单个电动汽车为研究对象，其计算量会很大，因此，本文考虑从整个电动汽车群出发，研究一种既能满足电动汽车用户充电需求，又能减少相应计算量的方法及研发相应的充电调度系统是十分必要的。

技术领域

本发明属于电动汽车充电控制领域，尤其涉及基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统及其优化方法。

背景技术

目前，全球汽车工业正在快速发展，汽车保有量迅猛增加，但由此导致的环境污染、能源短缺、资源枯竭等问题受到全世界的极大关注。电动汽车因其节能、环保的特性成为全球汽车产业未来的新选择，世界各国都纷纷加入到电动汽车技术研发和市场竞争中。可以预见，未来将有大量可移动的电动汽车充电负荷接入电网，然而，大规模电动汽车在时间和空间上的无序充电行为不仅可能导致充电站的资源利用率不均衡，电网局部过负荷、线路拥塞等问题，给电网的稳定运行带来影响。而且有可能使用户的充电时间过长，影响电动汽车用户出行的便利性，直接影响消费者对电动汽车的购买行为。因此，有必要在时间和空间两个维度上研究对电动汽车充电负荷的分配引导方法，实现对电动汽车这一移动负荷的优化调度。

为了解决电动汽车充电负荷优化调度问题，专利201210471981.9(电动汽车充电负荷空间调度系统及方法)提出了一种电动汽车充电负荷空间调度系统及调度方法，该系统包括电动汽车车载有序充电控制器、电网调度单元和电动汽车调度中心，根据电动汽车车载有序充电控制器提供的充电请求、车辆位置信息、车辆电池剩余电量及额定容量以及电网调度部门提供的各充电站充电负荷是否均匀分配指令，实现对电动汽车充电负荷空间调度，达到防止出现电网局部过负载、线路拥塞等问题。但是该方法针对单个电动汽车，计算量比较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统及其优化方法，实现对电动汽车这一移动负荷的优化调度。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统，包含充电站、后台管理系统、地图服务、微信公众平台，所述后台管理系统包含数据接收模块、调度模型建立模块、分配计算模块和GIS系统；

其中：充电站，用于提供电动汽车充电所需电能；

GIS系统，用于获取各电动汽车至各充电站的最优路径距离；

数据接收模块，用于接收用户的充电请求以及充电站的实时信息；

调度模型建立模块，用于计算各个充电站内的电动汽车数是否均匀分配，根据来自微信公众平台的充电请求、电动汽车位置坐标、电动汽车电池剩余里程，以及GIS系统获取的各电动汽车至各充电站的最优路径距离，建立电动汽车充电调度模型；

分配结果计算模块，用于采用空间分配算法和遗传算法求解第i辆电动汽车分配至哪个充电站，并发送至微信公众平台，同时发送的还有来自地图服务中关于该充电站的位置导航服务；

地图服务，用于提供实时路况信息查询和导航服务。

作为本发明基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统的进一步优选方案，所述用户的充电请求包括用户的微信账号、当前位置、车型；所述充电站实时信息包括充电站的名称、充电站的地址、充电站内的电动汽车数。

作为本发明基于二次聚类的大规模电动汽车充电调度系统的进一步优选方案，所述充电站与后台管理系统通过光纤有线通信的方式进行数据传输。