[发明专利]一种电动汽车充换电站负荷计算方法

说明书

一种电动汽车充换电站负荷计算方法，所述方法根据电动公交的运行工况，对电动公交在各个时间段内充换电站的需求进行统计分析，建立电动汽车充电站负荷模型。本发明通过建立电动汽车充电站负荷模型，结合配电网的数据，就能进行分析对配电网的影响，有助于研究电动汽车充换电站有序充电策略，实现对电动汽车充换电站运行管理的优化控制。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充换电站负荷计算方法，属电力负荷管理技术领 域。

背景技术

温室气体的过渡排放，导致全球气候变暖趋势加剧。电动汽车作为新一代 的交通工具，其在节能减排、减少人类对化石能源的依赖方面，相较传统汽车 具备不可比拟的优势。电动汽车以电代油，能够实现“零排放”，噪音低，是 解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧张和电池技术的发展，电 动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范 围内逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发 展的必然趋势已经成为普遍共识。

公交交通是电动车现在应用最广的领域，在一线城市大部分燃油公交车已 经更新换代成电动车。

电动汽车充换电站是电动汽车配套设施的重要组成部分。未来大规模电动 汽车的运行势必需要大量的电能供给场所提供支撑作用。大规模电动汽车充电 负荷接入电网将对电力系统的规划运行产生不可忽视的影响。其中，重要影响 之一是负荷的增长将加剧电网负荷的峰谷差，可能导致配电网损耗增加，配电 变压器过载等一系列问题。如何对电动汽车充换电站运行管理的优化控制，成 为重中之重。而对电动汽车充换电站运行管理，首先要了解电动汽车充电站负 荷曲线，从而才能分析充电站对配电网的影响，研究电动汽车充电站充放电策 略，实现对电动汽车充电站充放电的控制管理，减小电动汽车对电网的影响。 现有技术中缺乏对电动汽车充电站负荷曲线的研究。

发明内容

本发明的目的是，为了建立精确的负荷模型，掌握负荷的变化特性，分析 电动汽车充电对电网运行的影响，实现对电动汽车充电站充放电的控制管理， 减小电动汽车对电网的影响，提出一种电动汽车充换电站负荷计算方法。

实现本发明的技术方案如下，一种电动汽车充换电站负荷计算方法，所述 方法根据电动公交的运行工况，对电动公交在各个时间段内充换电站的需求进 行统计分析，建立电动汽车充电站负荷模型。

所述电动汽车充换电站负荷模型为：

电动公交每次发车和到站的时间段及电池组SOC的关系表述如下：

式中，为第车辆第k次运行发车时间段；为第i车辆第k次运行到站时 间段；L为车辆行驶一圈里程；V为车辆平均行驶速度；τ为时间间隔；为第 车辆第k次发车时电池组SOC；P为第车辆的单位里程耗电量；B为第i车辆电 池容量。

计算得到每辆公交车每次发车时间段和到站时间段SOC；由行驶里程与平 均每公里耗电量可以计算出行驶一圈最低电量M；当时，则进行电池组 更换，由此得出电动公交i换电时段；计算所有时间段及所有车辆即可得到公交 线路的换电需求。

所述运行工况包括电动公交发车时刻表、线路配备车辆数、行驶里程、时 速以及换电所需时间。

所述换电需求分析计算需要的基本信息包括电池容量、行驶里程、每公里 平均耗电量、行驶时速、电池组的荷电状态。

所述充换电站每天运行时间为06:00—23:00，电动公交只在运行时间内进 行换电；因此对运行时间以15min为间隔进行均匀分段，对各个时间段内换电 需求进行统计。

所述充换电站内充电机平均充电电流按0.3C考虑，单箱电池充电时间约为 3小时；若电池电量无法满足下次行驶需要，则需换上一组满电电池。