[发明专利]一种电动汽车集群的充电时间优化方法

权利要求书

1.一种电动汽车集群的充电时间优化方法，其特征在于：所述电动汽车集群的充电时间优化方法包括：

步骤S1、根据电动汽车的参数，对电动汽车的充电过程进行建模；

步骤S2、建立电动汽车等效充电模型，使用平均充电功率、充电开始时刻、充电结束时刻和充电持续时间来描述电动汽车的充电过程特征；

步骤S3、确定优化调度时段，根据优化调度时段的电网功率变化情况，计算电动汽车充电优化后的目标充电功率；

步骤S4、根据电动汽车的充电开始时刻、充电持续时间和最晚充电结束时间，筛选出具有优化潜力的电动汽车；

步骤S5、根据步骤S3得到的电动汽车目标充电功率，优化步骤S4中筛选出的具有优化潜力的电动汽车的充电时间，协助电网削峰填谷。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车集群的充电时间优化方法，其特征在于：步骤S1中，设M表示所有电动汽车的集合，针对第i辆电动汽车，建立其电池的充电模型：

其中，S_SOC,i(t)和S_SOC,i(t-1)分别表示第i辆电动汽车的电池在当前时刻t和上一时刻t-1的电量百分比，E_i(t-1)表示第i辆电动汽车从上一时刻t-1至当前时刻t的充电量，C_i表示第i辆电动汽车的电池的容量；

电动汽车的充电过程中，其最大的充电功率受到电池和充电桩的约束，不能超过相应的允许值：

其中，P_i(t)表示第i辆电动汽车的实时充电功率，第i辆电动汽车的电池允许的最大充电功率，表示第i辆电动汽车的充电桩允许的最大充电功率，即电动汽车的实时充电功率不能超过电池允许的最大充电功率和充电桩允许的最大充电功率中的较小值；

为了避免电池出现过度充电的现象，电池电量需要满足：

其中，表示电池允许的最高电量；

电池在充电过程中的充电量可以通过下式计算得到：

其中，E_c,i表示第i辆电动汽车的充电量，S_SOC,i表示第i辆电动汽车的充电前的初始电量百分比，C_i表示第i辆电动汽车的电池容量，η_i表示第i辆电动汽车的充电效率，t_s,i表示第i辆电动汽车的开始充电的时刻，t_d,i表示第i辆电动汽车的充电时长，P_i(t)表示第i辆电动汽车的充电桩实时充电功率；

第i辆电动汽车的等效充电过程表示如下：

t_e,i＝t_s,i+t_d,i

P_i,avg表示第i辆电动汽车的平均充电功率，t_s,i表示第i辆电动汽车的充电开始时刻，t_d,i表示第i辆电动汽车的充电时长，t_e,i表示电动汽车的充电结束时刻，E_c,i表示第i辆电动汽车的总充电量，其中，充电时长由用户根据电动汽车的状态评估后提供。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车集群的充电时间优化方法，其特征在于：步骤S3中，根据电动汽车的充电特性，将全天的时间划分为优化调度时段和非优化调度时段，优化调度时段即为电动汽车进行充电的主要时段。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车集群的充电时间优化方法，其特征在于：步骤S3中，电网在优化调度时段的平均功率，表示为优化调度时段电网功率的积分除以优化调度时段的时长，如下式所示：

其中，P_sys,avg表示电网在优化调度时段的平均功率，P_sys(t)表示电网在优化调度时段的实时功率，t_sys,s表示优化调度时段的起始时刻，t_sys,e表示优化调度时段的结束时刻。