[发明专利]电动汽车充电负荷空间调度系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电负荷调度系统及方法，特别是涉及电动汽车充电负荷空间调度系统及方法。

背景技术

面对能源和环境的压力，发展电动汽车，推进低碳型交通，是中国及世界主要发达国家政府关注的热点，各国均加大了对电动汽车的政策扶持力度。可以预计，未来将有大量电动汽车充电负荷接入电网。然而，作为可以移动的负荷，大规模电动汽车在时间和空间上的无序充电行为不仅会出现电力负荷“峰上加峰”的现象，加大电网峰谷差，而且有可能造成电网局部过负荷、线路拥塞等问题，给电网的稳定运行带来影响。因此，有必要掌握电动汽车充电的功率需求和能量需求特性，研究在时间和空间两个维度上对电动汽车充电负荷的分配引导方法，研发有序充电控制系统，实现对电动汽车这一移动负荷的优化调度。根据电动汽车充电负荷空间分布情况，按照电动汽车充电的功率需求和能量需求特性，研究一种既能满足电动汽车用户充电需求，减少充电路程和充电时间，又能使充电负荷尽量均匀分布于电网各供电区域的方法及研发相应的充电调度系统是十分必要的。目前国内建设的电动汽车充电网络尚未具有此种充电调度方法的运用。

发明内容

本发明的目的是提出一种电动汽车充电负荷空间调度方法及系统，有效解决空间上的无序充电行为造成的电网局部过负荷、线路拥塞等问题，协调电网运行要求与电动汽车充电需求。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

电动汽车充电负荷空间调度系统，该系统包括：

电动汽车车载有序充电控制器，用于用户通过人机界面操作，经由无线通讯网络向电动汽车充电调度中心发送充电请求、车辆位置坐标、车辆电池剩余里程，并通过无线通讯网络接收电动汽车充电调度中心下发的充电站分配结果，并在人机界面显示，告知电动汽车用户；

电网调度单元，负责给出各充电站充电负荷是否按均匀分配指令并传送至电动汽车充电调度中心；

电动汽车充电调度中心，用于对来自电网调度单元的信号进行分析处理，并将处理后的信号传给电动汽车车载有序充电控制器。

进一步，所述电动汽车充电调度中心包括：

数据接收模块，负责将第i个待充电车辆车辆地理位置坐标传送至地理信息系统模块，且接收电网调度单元给出的充电站充电负荷是否均匀分配指令并将充电负荷是否均匀分配指令传送给空间分配调度模型建立模块；

所述地理信息系统，根据自身数据库查询各车辆至不同充电站的路程并将各车辆至不同充电站的路程传送给空间分配调度模型建立模块；

空间分配调度模型建立模块，根据充电站充电负荷是否均匀分配指令，来自所述电动汽车车载有序充电控制器的充电请求、车辆位置坐标、车辆电池剩余里程，以及所述地理信息系统给出的各车辆至不同充电站路程距离，建立电动汽车充电负荷空间分配调度模型；

充电负荷空间分配结果计算模块，采用遗传算法求解第i辆电动汽车分配至哪个充电站并发送给充电负荷空间分配指令输出模块。

充电负荷空间分配指令输出模块,负责将分配结果发送至第i辆电动汽车车载有序充电控制器。

电动汽车充电负荷空间调度方法，该方法包括如下步骤：

1）电网调度单元负责给出M个充电站充电负荷是否均匀分配指令传送至电动汽车充电调度中心的数据接收模块；

2）数据接收模块将第i个待充电车辆地理位置坐标传送至地理信息系统模块，该地理信息系统模块查询第i辆电动汽车到达第j个充电站的路程为l_ij并将l_ij发送给空间分配调度模型建立模块；

3)数据接收模块将充电站充电负荷是否均匀分配指令、第i个待充电车辆充电请求、车辆电池剩余里程l_imax传送至空间分配调度模型建立模块，地理信息系统模块将第i辆电动汽车到达第j个充电站的路程l_ij传送至空间分配调度模型建立模块；

4)充电负荷空间分配结果计算模块计算第i辆电动汽车在第j个充电站充电的决策变量x_ij；

5）充电负荷空间分配指令输出模块根据x_ij将第i个车辆被分配到的充电站下发至第i个电动汽车车载有序充电控制器，有序充电控制器在人机界面显示，告知电动汽车用户分配结果。

进一步，所述步骤4中计算第i辆电动汽车在第j个充电站充电的决策变量x_ij具体方法如下：

401)输入电动汽车充电负荷空间调度数学模型和算法迭代次数、种群数量，初始化种群编码；