[发明专利]集中性充电站智能充电方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种集中性充电站智能充电方法。

背景技术

目前，电动汽车以确定成为未来汽车发展的一个方向，由于电动汽车的电能补充最终由电网提供；而现阶段的研究表明，若不对电动汽车汽车的充电负荷进行控制，将对电力系统的安全稳定运行带来影响：增加系统负荷峰谷差、劣化系统的负荷特性等，从而产生增加系统一次投资等不利影响。

电动汽车的电能补充主要有两种模式：插充和换电。由于换电模式的可较小充电设施的占地需求、降低用户的购车成本和便于进行有序充电控制等，国家电网公司等确定了以“换电为主插充为辅集中充电统一配送”的运营方式。现阶段的充电控制策略多是针对插充模式进行，而换电模式下的充电控制却鲜有涉及。

在采用换电模式进行电能补充时，将不可避免考虑电池的运营方式。现阶段研究人员构建了基于闭环供应链理论的电池租赁模式下的电池库存管理技术，但缺乏由于电池充电对电力系统运行产生的影响，并且所构建的供应链模型也缺乏对用户需求的考虑。

由于需要同时兼顾用户、运营方和电网三方面的利益，且三主体间存在相互违背的因素，因此需要通过构建多目标优化模型对集中性充电站的充电进行优化。目前求解多目标优化的方法主要有基于遗传算法（GA）的NSGA-Ⅱ、多目标差分进化等智能算法。

发明内容

针对上述技术背景中的提到的换电运营方式和闭环供应链库存分析方法中存在的不足，本发明提供了一种集中性充电站智能充电方法。

一种集中性充电站智能充电方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤1：依据电池换电时刻的荷电状态，对电池进行归类处理；

步骤2：根据闭环供应链理论，基于前向供应链，构建充电站与换电点的协调配合模型；基于反向供应链，构建换电点与用户的协调配合模型；

步骤3：采用约束多目标整数差分进化算法对充电站的电池接入充电进行优化。

步骤1中，对电池进行归类处理的方法是：

初始化外部信息；这些信息包含电动汽车用户的换点时刻及对应的荷电状态，电池容量Cr、电池由换电点配送至充电站的时间间隔ΔT、负荷的抽样间隔Δh、充电机充电功率P_c、充电效率η_c、充电优化时长T、充电站内充电调度步长Δt、充电机数量N_OI、变电站目标日负荷P_local；

动力电池的充电模式为恒流-恒压2阶段充电方式，充电过程中充电功率近似不变；电池持续充电至荷电状态达到预定值SOC_set。由于不同荷电状态的电池充电至预充值所需的时间不同，因此，本发明依照电池更换时的荷电状态将电池分为N_k类：

Nk=[SOCini,max-SOCini,minPcΔhηcCr]+1]]>

其中，SOC_ini，min为换电时荷电状态最小值；SOC_ini，max为换电时荷电状态最大值；Cr为电池容量；Δh为负荷的抽样间隔；P_c为充电机充电功率；η_c为充电效率；[]为取整操作；

则时段[t,t+ΔT]，第k类电池的换电需求的计算公式为：