[发明专利]一种社区场景下的新能源汽车有序充电服务调度优化方法

说明书

本发明属于新能源汽车充电技术领域，具体涉及一种社区场景下的新能源汽车有序充电服务调度优化方法，首先采集用户使用电动汽车的出行时间、充电需求等基础数据，为获取用户的充电需求，需要收集包括充电时间、次日出行距离、停留时间等信息，这些信息通过用户在智能充电桩上设置以获取，并发送给充电服务商。然后根据不同电动汽车出行时间、电量需求、车辆特性等因素，以降低社区电网负荷波动和提升用户充电经济性为目标，通过使用集中调度的方式为居民电动汽车制定日前有序充电方案。最后居民电动汽车执行充电方案。

技术领域

本发明属于新能源汽车充电技术领域，具体涉及一种社区场景下的新能源汽车有序充电服务调度优化方法。

背景技术

随着化石能源等非可再生能源日渐枯竭和环境问题日益凸显，新能源汽车在全球各国得到快速发展及应用。截至2020年底，我国新能源汽车保有量达492万辆，已占国内汽车总量的1.75％，其增量连续三年超过100万辆，进入加速发展新阶段[1]。逐步增加的新能源汽车保有量引发更多的充电需求，大规模的新能源汽车充电并网对我国的电网可靠性、经济运行带来了新的挑战。同时，过快增长的新能源汽车充电需求带来的供需不平衡问题也导致了局部配电网出现严重的连锁反应，如“电力负荷过载”、“电力负载频繁中断”等问题。此外，以光伏、风能为主的大部分的清洁能源供能模式，具有供给间歇性和高度不确定性，逐步增加的间歇式清洁能源供给，与无序充电中的充电需求错配，产生大量无法即时消纳的“清洁电能”，引发较大的弃电率，进而产生资源浪费问题。目前，新能源汽车充电多处于无序充电阶段，用户根据自己的时间、行程计划选择相应的充电时间和充电地点。

如在社区场景下，电动汽车充电行为多数集中在用户回到社区以后，刚好与居民用电晚高峰重迭，导致高峰时段电网负荷的峰值进一步增加。为了缓解上述问题，应在不同时期，根据电网总负载、机组运行数据，动态调节充电需求的时间和地点，实现电网的削峰填谷，即有序充电的运营模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种社区场景下的新能源汽车有序充电服务调度优化方法，以解决现有技术中的缺点。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种社区场景下的新能源汽车有序充电服务调度优化方法，包括以下步骤：

步骤一：电动汽车返回社区时，获取电动汽车的开始时间、结束充电时间、电池剩余容量和每日充电量需求；

步骤二：计算每一时段加上电动汽车充电负荷后的社区电网总负荷情况，得到电动汽车接入后的社区电网总负荷曲线；

步骤三：将充电时段划分峰、平、谷段，其中峰段为社区电网总负荷最大的时段，平段为总负荷平稳的时段，谷段为总负荷最小的时段；

步骤四：基于用户的充电需求，以社区电网总负荷波动最小化为目标函数，构建电动汽车充电分时电价定价模型，得到峰、平、谷各时段的电价p^v、pⁿ、p^p，充电服务商根据定价模型执行分时定价策略；

步骤五：充电服务商根据充电需求和分时电价定价策略，将电动汽车集群分为不充电集群I^u、无序充电集群I^d和有序充电集群I^o；

步骤六：充电服务商通过智能充电桩分别对三类电动汽车集群执行不充电、无序充电与有序充电决策。

进一步的，所述步骤二中，采用Kmeans聚类算法对充电时段进行峰、平、谷段划分。

进一步的，所述步骤五中，当电动汽车回到社区时的剩余电量满足次日出行需求时，计入不充电不充电集群I^u；