本發(fā)明涉及無(wú)線電供電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電壓穩(wěn)定指標(biāo)的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著人口的增多和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大，加劇了傳統(tǒng)化石能源的消耗和增加了碳氧化物排放的濃度，為此節(jié)能減排，發(fā)展低碳能源勢(shì)在必行。電動(dòng)汽車主要依靠電力的驅(qū)動(dòng)行駛，具有低噪聲、無(wú)污染和零排放特點(diǎn)，必然是未來(lái)汽車行業(yè)和新能源發(fā)展的重點(diǎn)之一，發(fā)展電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的能量交互的V2G(Vehicle to Grid)模式對(duì)大規(guī)模電動(dòng)汽車發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。電動(dòng)汽車電池具有雙重功能，一方面是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，另一方面是移動(dòng)式分布電源，V2G(Vehicle to Grid)技術(shù)是電動(dòng)汽車在受控的情況下，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)進(jìn)行能量與信息雙向互動(dòng)，其充放電站裝置既有與電網(wǎng)的交互，又有與車輛交互，交互的內(nèi)容包括能量轉(zhuǎn)換、客戶需求的信息、電網(wǎng)狀態(tài)、車輛的信息和計(jì)費(fèi)的信息等。

電動(dòng)汽車是一種特殊的負(fù)荷在并網(wǎng)充電過(guò)程中相當(dāng)于可移動(dòng)式的負(fù)荷，其充電行為主要受充電站(充電樁)的地理位置、電池剩余電量(SOC)、充電時(shí)間和用戶行等因素控制，具有時(shí)間的無(wú)序性和空間的不確定性。大規(guī)模的電動(dòng)汽車在無(wú)序充電的情況下，將會(huì)增加電網(wǎng)的供電壓力，造成電網(wǎng)的“峰上加峰”，加劇電網(wǎng)電壓的下降，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。另外，大規(guī)模電動(dòng)汽車集群以充電站多點(diǎn)并網(wǎng)無(wú)序充電相當(dāng)于電網(wǎng)的大擾動(dòng)源，在電網(wǎng)負(fù)荷較重的情況下或者薄弱電網(wǎng)區(qū)域?qū)?huì)給電網(wǎng)電壓穩(wěn)定運(yùn)行造成重要的影響，嚴(yán)重的情況下將會(huì)引起電網(wǎng)電壓崩潰，造成全局或局部區(qū)域電網(wǎng)停電。

電動(dòng)汽車在放電時(shí)相當(dāng)于分布式移動(dòng)儲(chǔ)能電源，除了從電網(wǎng)接受電能，也能將車載電池的電能反送給電網(wǎng)系統(tǒng)，其放電行為主要受具有放電功能的電動(dòng)汽車雙向充電站的地理位置、電池剩余電量(SOC)、放電時(shí)間和用戶行等因素制約，也具有時(shí)間的無(wú)序性和空間的不確定性。當(dāng)在電網(wǎng)功率充裕的情況下，電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)放電，將會(huì)使電網(wǎng)剩余的部分電量無(wú)法消耗，造成不必要的能量損耗；在電網(wǎng)運(yùn)行的高峰期，電動(dòng)汽車無(wú)序放電將會(huì)給電網(wǎng)電壓穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的影響，此時(shí)電動(dòng)汽車無(wú)序并網(wǎng)放電將會(huì)作為擾動(dòng)源接入電網(wǎng)，使得電網(wǎng)潮流分布不均，無(wú)功補(bǔ)償分配不均，極易造成電網(wǎng)電壓崩潰的發(fā)生。

從電網(wǎng)角度分析，大規(guī)模的電動(dòng)汽車通過(guò)智能化無(wú)線充放電站的V2G技術(shù)，可以減少大規(guī)模電動(dòng)汽車并網(wǎng)所帶來(lái)的電力負(fù)載壓力，減少電廠投資及電力系統(tǒng)設(shè)備的投入，電動(dòng)汽車作為龐大的備用電力與電網(wǎng)之間的紐帶，可以實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”的任務(wù)，提高負(fù)荷的利用效率，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性；電動(dòng)汽車V2G技術(shù)與智能電網(wǎng)結(jié)合，通過(guò)智能電網(wǎng)需求側(cè)的管理可以為電網(wǎng)調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用的輔助服務(wù)，進(jìn)一步提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率；電動(dòng)汽車具有的電池負(fù)荷功能可以有效地接納新能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性的電能，從而提高可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)的可能性。

為此，提供一種實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車并網(wǎng)充放電的能量交互的有效控制機(jī)制將會(huì)給未來(lái)大規(guī)模電動(dòng)汽車的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)之間的良性互動(dòng)，增加雙方共同利益紐帶和解決低碳發(fā)展、能源危機(jī)和環(huán)境污染的重大舉措。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于電壓穩(wěn)定指標(biāo)的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電系統(tǒng)及方法，保證大規(guī)模電動(dòng)汽車并網(wǎng)充放電時(shí)電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，增加電力系統(tǒng)設(shè)備的利用效率。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：

一種基于電壓穩(wěn)定指標(biāo)的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電系統(tǒng)，包括

信號(hào)采集系統(tǒng)，用于采集電動(dòng)汽車并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓和相角；

電壓穩(wěn)定L指標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)采集到的當(dāng)前時(shí)刻電動(dòng)汽車并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓和相角進(jìn)行計(jì)算求取L指標(biāo)，對(duì)各個(gè)充電區(qū)域采集到的電壓、相角和計(jì)算出的L指標(biāo)進(jìn)行編號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)，建立電動(dòng)汽車充放電站的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的計(jì)算公式如式(1)所示：

其中，V₀和θ₀為空載時(shí)電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角，V_L和θ_L為實(shí)時(shí)采集到的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)，用于隨機(jī)抽取信息數(shù)據(jù)庫(kù)中具有一個(gè)月的樣本數(shù)據(jù)量與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集信息通過(guò)支持向量機(jī)訓(xùn)練和預(yù)測(cè)出時(shí)間段內(nèi)電動(dòng)汽車并網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)；

停車場(chǎng)與用戶信息互動(dòng)系統(tǒng)，用于通過(guò)無(wú)線停車場(chǎng)控制中心與智能終端進(jìn)行信息互動(dòng)，收集電動(dòng)汽車的SOC和可以進(jìn)行充放電的閑置電動(dòng)汽車數(shù)量信息，實(shí)現(xiàn)車輛可進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)節(jié)的信息交互，發(fā)出充放電請(qǐng)求信息；

模糊控制系統(tǒng)，用于將L指標(biāo)的預(yù)測(cè)值、設(shè)定的參考值和充放電請(qǐng)求指令作為模糊控制的輸入量，利用模糊控制算法處理輸出充放電控制指令；

電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)，包括電動(dòng)汽車無(wú)線充電控制系統(tǒng)和電動(dòng)汽車無(wú)線放電系統(tǒng)，用于接收充放電控制指令，控制電動(dòng)汽車無(wú)線停車場(chǎng)上各個(gè)閑置電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)中的保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)包括信息交互安全保護(hù)、短路保護(hù)、防漏電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、失壓保護(hù)、零壓和欠壓保護(hù)、斷相保護(hù)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)、過(guò)載保護(hù)及防雷保護(hù)。

優(yōu)選地，L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括如下步驟：

a、將電動(dòng)汽車充放電站的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)分開(kāi)，采集空載時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

b、采集各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

c、通過(guò)式(1)計(jì)算出各個(gè)時(shí)間段的電動(dòng)汽車充放電站的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，并將各個(gè)時(shí)間段的L指標(biāo)編號(hào)生成樣本；

d、運(yùn)用MATLAB中的randperm函數(shù)按樣本空間的總數(shù)生成一組隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本，并抽取其中1/4作為電動(dòng)汽車模擬隨機(jī)并網(wǎng)充電過(guò)程；

e、將d中生成1/4隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本和c中獲得的L指標(biāo)樣本構(gòu)成支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)樣本，將d中的其余3/4的樣本作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)對(duì)下一時(shí)間段電動(dòng)汽車并網(wǎng)充放電的L指標(biāo)；

f、將當(dāng)前預(yù)測(cè)值和實(shí)際值進(jìn)行做差處理求其誤差，然后求取誤差的方差，如果誤差滿足條件將輸出當(dāng)前預(yù)測(cè)的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，反之，重新重復(fù)a到f的過(guò)程，保證預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，模糊控制系統(tǒng)中包括閉環(huán)控制電路，用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車以電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的自動(dòng)控制。

優(yōu)選地，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)包括電動(dòng)汽車無(wú)線充放電站，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電站主要由雙向整流器、雙向逆變控制器、電動(dòng)汽車充放電保護(hù)模塊和智能雙向電表構(gòu)成，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)通過(guò)智能雙向電表記錄實(shí)時(shí)電量輸送控制中心，通過(guò)與用戶的信息綁定定時(shí)發(fā)送給用戶，實(shí)現(xiàn)電量信息交互。

本發(fā)明提供的又一技術(shù)方案是：

一種基于電壓穩(wěn)定指標(biāo)的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電方法，包括如下步驟：

(1)在電動(dòng)汽車充放電站建成的時(shí)候，采集無(wú)電動(dòng)汽車接入時(shí)的母線電壓和相角，并將此作為計(jì)算電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的初始系統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)量值；

(2)通過(guò)信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電壓和相角的動(dòng)態(tài)測(cè)量值，以式(1)計(jì)算實(shí)時(shí)的電動(dòng)汽車接入時(shí)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定指標(biāo)L，

其中，V₀和θ₀為空載時(shí)電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角，V_L和θ_L為實(shí)時(shí)采集到的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

(3)因考慮大型電動(dòng)汽車充放電站的電動(dòng)汽車隨機(jī)接入的時(shí)間間隔和計(jì)算內(nèi)存空間的因數(shù)，以5分鐘為采樣的間隔，采集每次的電壓和相角與計(jì)算出的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，對(duì)此進(jìn)行編號(hào)生成樣本空間建立電動(dòng)汽車充放電站的信息數(shù)據(jù)庫(kù)；

(4)隨機(jī)抽取信息數(shù)據(jù)庫(kù)中具有一個(gè)月的樣本數(shù)據(jù)量與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集信息通過(guò)L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)出時(shí)間段內(nèi)電動(dòng)汽車并網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)；

(5)通過(guò)停車場(chǎng)與用戶信息互動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)線停車場(chǎng)控制中心與智能終端進(jìn)行信息互動(dòng)，收集電動(dòng)汽車的SOC和可以進(jìn)行充放電的閑置電動(dòng)汽車數(shù)量信息，實(shí)現(xiàn)車輛可進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)節(jié)的信息交互，發(fā)出充放電請(qǐng)求信息；

(6)設(shè)定電動(dòng)汽車并網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)為0.2的參考值，將步驟(4)中L指標(biāo)的預(yù)測(cè)值、設(shè)定的參考值和充放電請(qǐng)求指令作為模糊控制系統(tǒng)的輸入量，利用模糊控制算法處理輸出充放電控制指令；

(7)電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)接收充放電控制指令控制電動(dòng)汽車無(wú)線停車場(chǎng)上各個(gè)閑置電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括如下步驟：

a、將電動(dòng)汽車充放電站的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)分開(kāi)，采集空載時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

b、采集各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

c、通過(guò)式(1)計(jì)算出各個(gè)時(shí)間段的電動(dòng)汽車充放電站的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，并將各個(gè)時(shí)間段的L指標(biāo)編號(hào)生成樣本；

d、運(yùn)用MATLAB中的randperm函數(shù)按樣本空間的總數(shù)生成一組隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本，并抽取其中1/4作為電動(dòng)汽車模擬隨機(jī)并網(wǎng)充電過(guò)程；

e、將d中生成1/4隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本和c中獲得的L指標(biāo)樣本構(gòu)成支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)樣本，將d中的其余3/4的樣本作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)對(duì)下一時(shí)間段電動(dòng)汽車并網(wǎng)充放電的L指標(biāo)；

f、將當(dāng)前預(yù)測(cè)值和實(shí)際值進(jìn)行做差處理求其誤差，然后求取誤差的方差，如果誤差滿足條件將輸出當(dāng)前預(yù)測(cè)的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，反之，重新重復(fù)a到f的過(guò)程，保證預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，模糊控制系統(tǒng)中包括閉環(huán)控制電路，用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車以電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的自動(dòng)控制。

優(yōu)選地，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)包括電動(dòng)汽車無(wú)線充放電站，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電站主要由雙向整流器、雙向逆變控制器、電動(dòng)汽車充放電保護(hù)模塊和智能雙向電表構(gòu)成，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)通過(guò)智能雙向電表記錄實(shí)時(shí)電量輸送控制中心，通過(guò)與用戶的信息綁定定時(shí)發(fā)送給用戶，實(shí)現(xiàn)電量信息交互。

優(yōu)選地，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)中設(shè)置有保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)包括信息交互安全保護(hù)、短路保護(hù)、防漏電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、失壓保護(hù)、零壓和欠壓保護(hù)、斷相保護(hù)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)、過(guò)載保護(hù)及防雷保護(hù)。

由于以上技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明電動(dòng)汽車無(wú)線充放電系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)削峰填谷，增加電力系統(tǒng)設(shè)備的利用效率，還可以給電動(dòng)汽車用戶帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)利益，而且有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，易于實(shí)施和推廣；

2、本發(fā)明電動(dòng)汽車無(wú)線充放電系統(tǒng)是通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)充電站內(nèi)部自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車充放電的控制，在滿足用戶出行任務(wù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)電動(dòng)汽車的充放電智能調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)貼。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的信號(hào)采集系統(tǒng)示意圖；

圖3是本發(fā)明的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖；

圖4是發(fā)明的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)系統(tǒng)示意圖；

圖5是本發(fā)明的用戶與停車場(chǎng)互動(dòng)系統(tǒng)示意圖；

圖6是本發(fā)明的模糊控制系統(tǒng)示意圖；

圖7是本發(fā)明的充電控制系統(tǒng)示意圖；

圖8是本發(fā)明的放電控制系統(tǒng)示意圖；

圖9是本發(fā)明的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電保護(hù)系統(tǒng)示意圖；

其中，1、并網(wǎng)母線；2、并網(wǎng)母線節(jié)點(diǎn)電壓；3、并網(wǎng)母線節(jié)點(diǎn)相角；4、電壓穩(wěn)定L指標(biāo)；5、電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的預(yù)測(cè)值；6、電動(dòng)汽車SOC；7、充電請(qǐng)求；8、放電請(qǐng)求；9、停車場(chǎng)信息中心；10、充放電請(qǐng)求信息；11、電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的參考值；12、充放電控制指令；13、母線供電；14、電動(dòng)汽車充電；15、母線；16、電動(dòng)汽車放電；17、信息交互安全保護(hù)；18、短路保護(hù)；19、防漏電保護(hù)；20、過(guò)流保護(hù)；21、失壓保護(hù)；22、零壓和欠壓保護(hù)；23、斷相保護(hù)；24、自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)；25、過(guò)載保護(hù)；26、防雷保護(hù)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如附圖1所示，本發(fā)明一種基于電壓穩(wěn)定指標(biāo)的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電系統(tǒng)，包括

信號(hào)采集系統(tǒng)，用于采集電動(dòng)汽車并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓和相角；

電壓穩(wěn)定L指標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)采集到的當(dāng)前時(shí)刻電動(dòng)汽車并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓和相角進(jìn)行計(jì)算求取L指標(biāo)，對(duì)各個(gè)充電區(qū)域采集到的電壓、相角和計(jì)算出的L指標(biāo)進(jìn)行編號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)，建立電動(dòng)汽車充放電站的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的計(jì)算公式如式(1)所示：

其中，V₀和θ₀為空載時(shí)電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角，V_L和θ_L為實(shí)時(shí)采集到的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)，用于隨機(jī)抽取信息數(shù)據(jù)庫(kù)中具有一個(gè)月的樣本數(shù)據(jù)量與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集信息通過(guò)支持向量機(jī)訓(xùn)練和預(yù)測(cè)出時(shí)間段內(nèi)電動(dòng)汽車并網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)；

停車場(chǎng)與用戶信息互動(dòng)系統(tǒng)，用于通過(guò)無(wú)線停車場(chǎng)控制中心與智能終端進(jìn)行信息互動(dòng)，收集電動(dòng)汽車的SOC和可以進(jìn)行充放電的閑置電動(dòng)汽車數(shù)量信息，實(shí)現(xiàn)車輛可進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)節(jié)的信息交互，發(fā)出充放電請(qǐng)求信息；

模糊控制系統(tǒng)，用于將L指標(biāo)的預(yù)測(cè)值、設(shè)定的參考值和充放電請(qǐng)求指令作為模糊控制的輸入量，利用模糊控制算法處理輸出充放電控制指令；

電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)，包括電動(dòng)汽車無(wú)線充電控制系統(tǒng)和電動(dòng)汽車無(wú)線放電系統(tǒng)，用于接收充放電控制指令，控制電動(dòng)汽車無(wú)線停車場(chǎng)上各個(gè)閑置電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電。

在本實(shí)施例中，如附圖9所示，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)中的保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)包括信息交互安全保護(hù)17、短路保護(hù)18、防漏電保護(hù)19、過(guò)流保護(hù)20、失壓保護(hù)21、零壓和欠壓保護(hù)22、斷相保護(hù)23、自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)24、過(guò)載保護(hù)25及防雷保護(hù)26。

在本實(shí)施例中，L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括如下步驟：

a、將電動(dòng)汽車充放電站的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)分開(kāi)，采集空載時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

b、采集各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

c、通過(guò)式(1)計(jì)算出各個(gè)時(shí)間段的電動(dòng)汽車充放電站的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，并將各個(gè)時(shí)間段的L指標(biāo)編號(hào)生成樣本；

d、運(yùn)用MATLAB中的randperm函數(shù)按樣本空間的總數(shù)生成一組隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本，并抽取其中1/4作為電動(dòng)汽車模擬隨機(jī)并網(wǎng)充電過(guò)程；

e、將d中生成1/4隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本和c中獲得的L指標(biāo)樣本構(gòu)成支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)樣本，將d中的其余3/4的樣本作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)對(duì)下一時(shí)間段電動(dòng)汽車并網(wǎng)充放電的L指標(biāo)；

f、將當(dāng)前預(yù)測(cè)值和實(shí)際值進(jìn)行做差處理求其誤差，然后求取誤差的方差，如果誤差滿足條件將輸出當(dāng)前預(yù)測(cè)的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，反之，重新重復(fù)a到f的過(guò)程，保證預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性。

在本實(shí)施例中，模糊控制系統(tǒng)中包括閉環(huán)控制電路，用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車以電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的自動(dòng)控制。

在本實(shí)施例中，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)包括電動(dòng)汽車無(wú)線充放電站，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電站主要由雙向整流器、雙向逆變控制器、電動(dòng)汽車充放電保護(hù)模塊和智能雙向電表構(gòu)成，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)通過(guò)智能雙向電表記錄實(shí)時(shí)電量輸送控制中心，通過(guò)與用戶的信息綁定定時(shí)發(fā)送給用戶，實(shí)現(xiàn)電量信息交互。

下面結(jié)合附圖1至附圖9具體說(shuō)明本發(fā)明一種基于電壓穩(wěn)定指標(biāo)的電動(dòng)汽車無(wú)線充放電方法，包括如下步驟：

(1)在電動(dòng)汽車充放電站建成的時(shí)候，采集無(wú)電動(dòng)汽車接入時(shí)的并網(wǎng)母線1電壓和相角，并將此作為計(jì)算電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的初始系統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)量值；

(2)如附圖2和3所示，通過(guò)信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車充放電站電動(dòng)汽車充電時(shí)的并網(wǎng)母線電壓2和相角3的動(dòng)態(tài)測(cè)量值，以式(1)計(jì)算實(shí)時(shí)的電動(dòng)汽車接入時(shí)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)4，

其中，V₀和θ₀為空載時(shí)電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角，V_L和θ_L為實(shí)時(shí)采集到的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

(3)因考慮大型電動(dòng)汽車充放電站的電動(dòng)汽車隨機(jī)接入的時(shí)間間隔和計(jì)算內(nèi)存空間的因數(shù)，以5分鐘為采樣的間隔，采集每次的電壓和相角與計(jì)算出的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)4，對(duì)此進(jìn)行編號(hào)生成樣本空間建立電動(dòng)汽車充放電站的信息數(shù)據(jù)庫(kù)；

(4)如附圖4所示，隨機(jī)抽取信息數(shù)據(jù)庫(kù)中具有一個(gè)月的樣本數(shù)據(jù)量與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集信息通過(guò)L指標(biāo)的支持向量機(jī)訓(xùn)練預(yù)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)出時(shí)間段內(nèi)電動(dòng)汽車并網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的預(yù)測(cè)值5，具體步驟如下；

a、將電動(dòng)汽車充放電站的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)分開(kāi)，采集空載時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

b、采集各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電動(dòng)汽車充電時(shí)的電動(dòng)汽車充放電站并網(wǎng)母線電壓和相角；

c、通過(guò)式(1)計(jì)算出各個(gè)時(shí)間段的電動(dòng)汽車充放電站的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，并將各個(gè)時(shí)間段的L指標(biāo)編號(hào)生成樣本；

d、運(yùn)用MATLAB中的randperm函數(shù)按樣本空間的總數(shù)生成一組隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本，并抽取其中1/4作為電動(dòng)汽車模擬隨機(jī)并網(wǎng)充電過(guò)程；

e、將d中生成1/4隨機(jī)數(shù)據(jù)樣本和c中獲得的L指標(biāo)樣本構(gòu)成支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)樣本，將d中的其余3/4的樣本作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)對(duì)下一時(shí)間段電動(dòng)汽車并網(wǎng)充放電的L指標(biāo)；

f、將當(dāng)前預(yù)測(cè)值和實(shí)際值進(jìn)行做差處理求其誤差，然后求取誤差的方差，如果誤差滿足條件將輸出當(dāng)前預(yù)測(cè)的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)，反之，重新重復(fù)a到f的過(guò)程，保證預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性。

(5)如附圖5所示，通過(guò)停車場(chǎng)與用戶信息互動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)線停車場(chǎng)控制中心與智能終端進(jìn)行信息互動(dòng)，收集電動(dòng)汽車的SOC和可以進(jìn)行充放電的閑置電動(dòng)汽車數(shù)量信息，實(shí)現(xiàn)車輛可進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)節(jié)的信息交互，發(fā)出充放電請(qǐng)求信息10，主要包括收集電動(dòng)汽車SOC6，充電請(qǐng)求7，放電請(qǐng)求8，停車場(chǎng)信息中心9等信息，在電動(dòng)汽車用戶與停車場(chǎng)進(jìn)行互動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車SOC6將自動(dòng)錄入控制系統(tǒng)中，用戶選擇是否充電還是放電，如果因?yàn)殡姵仉娏坎粔驎r(shí)，而車主急需充電，此時(shí)選擇快速充電，滿足用戶的需求；如電池電量充足而用戶不需用車，其可以選擇電動(dòng)汽車無(wú)線放電將能量回饋于電網(wǎng)進(jìn)行電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)控促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)，并設(shè)定其在夜晚電價(jià)底的時(shí)候?qū)囘M(jìn)行充電，獲取放電和充電的之間的電能差價(jià)降低電動(dòng)汽車的使用成本，增加用戶的利益；

(6)如附圖6所示，設(shè)定電動(dòng)汽車并網(wǎng)電壓穩(wěn)定L指標(biāo)為0.2的參考值，將步驟(4)中電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的預(yù)測(cè)值5、設(shè)定的電壓穩(wěn)定L指標(biāo)的參考值11和充放電請(qǐng)求信息10作為模糊控制系統(tǒng)的輸入量，利用模糊控制算法處理輸出充放電控制指令12，在模糊控制系統(tǒng)中包括閉環(huán)控制電路，在模糊控制系統(tǒng)主要利用模糊控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)其閉環(huán)控制系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，降低充放電系統(tǒng)維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的成本；

(7)如附圖7和8所示，電動(dòng)汽車無(wú)線充放電控制系統(tǒng)接收充放電控制指令12控制電動(dòng)汽車無(wú)線停車場(chǎng)上各個(gè)閑置電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電調(diào)節(jié)，在進(jìn)行整流和逆變過(guò)程中的交流電和直流電轉(zhuǎn)化時(shí)，采用有源電力濾波器(APF)進(jìn)行諧波消除保證采集電壓的準(zhǔn)確性，因電動(dòng)汽車充放電過(guò)程中能量傳輸主要是有功功率，當(dāng)有功功率傳輸過(guò)大時(shí)會(huì)增加電壓的快速變化，因此在電動(dòng)汽車并網(wǎng)點(diǎn)增加相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償，保證電壓穩(wěn)定。

本發(fā)明的工作原理：在電動(dòng)汽車與電網(wǎng)進(jìn)行能量交互過(guò)程中，主要以電壓穩(wěn)定L指標(biāo)小于等于0.2作為系統(tǒng)控制門檻值實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)中電動(dòng)汽車自動(dòng)進(jìn)行充放電控制。

本發(fā)明基于兩種情況實(shí)現(xiàn)。一，當(dāng)大規(guī)模電動(dòng)汽車在停車場(chǎng)中進(jìn)行無(wú)序充電時(shí)，監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)L指標(biāo)大于L指標(biāo)設(shè)定的參考值，啟動(dòng)閑置的電動(dòng)汽車無(wú)線放電補(bǔ)償能量，增加停車場(chǎng)并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定；二，當(dāng)監(jiān)控中心的L指標(biāo)小于等于參考值時(shí)，如果電網(wǎng)工作在峰負(fù)荷高電價(jià)運(yùn)行階段時(shí)，啟動(dòng)閑置的電動(dòng)汽車放電進(jìn)行電網(wǎng)的削峰任務(wù)，增加電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在電動(dòng)工作谷負(fù)荷低電價(jià)運(yùn)行階段時(shí)，將峰負(fù)荷高電價(jià)運(yùn)行階段時(shí)放電的電動(dòng)汽車和用戶要求低電價(jià)充電電動(dòng)汽車進(jìn)行充電進(jìn)行填谷的任務(wù)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。