[发明专利]一种面向降维等效的海量电动汽车集中式控制方法及系统

说明书

一种面向降维等效的海量电动汽车集中式控制方法，通过构建电动汽车电池模型、构建电动汽车集中式模型、构建每辆电动汽车出行缓急程度参数并将当前接入电网所有电动汽车的目标控制功率转化为对这些电动汽车的控制信号后，判定电动汽车是否应该切换充放电状态，并根据判定的充放电状态对当前介入的电动汽车进行充放电调整。本发明在降低海量电动汽车模型维度的同时，简化控制信号和保障用户的出行需求。采用有限数量的离散状态描述电动汽车的入网状态和SOC状态，有效简化了集群中心与海量电动汽车控制的复杂程度；使用考虑用户出行缓急程度的自适应控制方法，终端控制满足了用户的个性化出行需求。

技术领域

本发明属于电力系统运行控制技术领域，具体涉及一种面向降维等效的海量电动汽车集中式控制方法及系统。

背景技术

随着风光可再生新能源快速发展，可再生新能源随机不确定性引发的功率波动问题愈发突出，一种有效方式是为可再生新能源配置储能，但目前储能成本居高不下的问题直接影响了可再生新能源接入电网的经济性。近年来，电动汽车以其节能经济、低碳环保的巨大优势，成为汽车发展的新形势，在世界范围内快速发展。电动汽车出行结束后，需要接入电网获取电能，随着海量电动汽车接入电网，电动汽车充电负荷会成为电网的重要负荷，电动汽车接入电网的过程中，能够改变充电功率大小，甚至向电网反馈电能，海量分散接入电网的电动汽车能够等效成为可观的储能容量，为电网提供储能能力支撑。目前，针对于海量集中式电动汽车的控制方法，主要通过单体电动汽车建模，分析电动汽车的储能特性，然后通过叠加方式计算一定数量电动汽车的储能特性，最后针对每辆电动汽车提出相应的控制信号，以保证用户的出行需求，此方法对控制中心的要求较高，要求控制中心能够应对高维度的复杂计算，同时要求控制中心能够与电动汽车入网终端良好的通信。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种面向降维等效的海量电动汽车集中式控制方法。

本发明采用如下的技术方案：

一种面向降维等效的海量电动汽车集中式控制方法包括以下步骤：

步骤1，根据电动汽车接入电网后的充电状态，构建单体电动汽车的电池模型；

步骤2，根据当前接入电网所有电动汽车的SOC状态，构建海量电动汽车集中式模型；

海量电动汽车集中式模型的构建方法为：设定单体电动汽车的电网接入状态以及对电动汽车电池荷电状态进行离散化，然后根据单体电动汽车接入状态以及电池荷电状态值找到其所述子区间以计算当前接入电网的所有电动汽车在相邻子区间不同状态的平均转移概率；

步骤3，将接受到的对步骤1中当前接入电网所有电动汽车的目标控制功率转化为对这些电动汽车的控制信号；

步骤4，根据步骤1至3构建的模型与参数，判定电动汽车是否应该切换充放电状态；

步骤5，根据判定的充放电状态对当前介入的电动汽车进行充放电调整。

在步骤1中，所述电动汽车电池模型满足以下关系式：

式中，t为当前时刻，Δt为时间间隔，i为当前接入电网的电动汽车编号，S_ev,i(t)为当前接入电网的第i辆电动汽车电池的SOC状态值，P_ev,i(t)为当前接入电网的第i辆电动汽车与电网的交换功率，Q_ev,i为当前接入电网的第i辆电动汽车的电池容量，P_evc,i和P_evd,i分别为当前接入电网的第i辆电动汽车额定充电和放电功率，η_evc,i和η_evd,i分别为当前接入电网的第i辆电动汽车的额定充电和放电效率。

在步骤3中，所述海量电动汽车集中式模型可以用向量X(t)表示，并满足以下关系式：