本發(fā)明涉及電氣工程，具體涉及基于云儲(chǔ)能系統(tǒng)的集群式充電樁狀態(tài)優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)：

1、分布式充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)是指由多個(gè)分布在不同地點(diǎn)的充電樁和儲(chǔ)能設(shè)備組成的系統(tǒng)，通過(guò)云計(jì)算和智能控制實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的高效管理。優(yōu)化控制方法是為了使系統(tǒng)在不同運(yùn)行狀態(tài)下能夠以最優(yōu)方式運(yùn)行，以提高能源利用效率、降低成本、減少對(duì)電網(wǎng)的影響等目的。

2、現(xiàn)有的分布式充電樁通常是直接從電網(wǎng)獲取電源，充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)可以直接連接到電網(wǎng)，然后電網(wǎng)輸出的電源分配到特定區(qū)域中的每個(gè)充電樁，在此過(guò)程中，如果所有充電樁的電源電壓分配不合理，就無(wú)法適應(yīng)該區(qū)域內(nèi)用戶(hù)的充電需求，并且電壓的波動(dòng)和不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致分布式充電樁的充電效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，不利于對(duì)充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的控制的優(yōu)化，并且會(huì)影響用戶(hù)的充電體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的分布式充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)用戶(hù)的充電要求對(duì)電源電壓進(jìn)行合理分配的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供基于云儲(chǔ)能系統(tǒng)的集群式充電樁狀態(tài)優(yōu)化控制方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提供了基于云儲(chǔ)能系統(tǒng)的集群式充電樁狀態(tài)優(yōu)化控制方法，該方法包括以下步驟：

3、獲取當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)分布式充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)中每個(gè)充電樁在每次充電過(guò)程中不同采集時(shí)刻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括電流、電壓、溫度和充電時(shí)長(zhǎng)；

4、根據(jù)每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中每個(gè)采集時(shí)刻的電壓和溫度，得到每個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度；

5、基于每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的電壓、電流以及充電時(shí)長(zhǎng)，獲得每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值；根據(jù)所有充電樁在所有充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值的平均水平和離散程度，得到充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度；基于每個(gè)充電樁每相鄰兩次充電過(guò)程的時(shí)間間隔、所述電能損失程度和所述響應(yīng)程度，確定每個(gè)充電樁的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需求值；

6、基于所述穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需求值對(duì)所對(duì)應(yīng)的充電樁的輸出電壓進(jìn)行控制。

7、優(yōu)選的，所述根據(jù)每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中每個(gè)采集時(shí)刻的電壓和溫度，得到每個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度，包括：

8、對(duì)于第r個(gè)充電樁：

9、根據(jù)第r個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中每個(gè)采集時(shí)刻的電壓和溫度，獲得第r個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化值；

10、根據(jù)第r個(gè)充電樁在每相鄰兩次充電過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化值之間的差異，獲得第r個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度。

11、優(yōu)選的，采用如下公式計(jì)算第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化值：

12、

13、其中，表示第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化值，n表示第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中的電壓的分布概率的種類(lèi)數(shù)，n表示電壓值的種類(lèi)數(shù)，ui,j表示第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中對(duì)應(yīng)的第i種電壓分布概率中的第j種電壓值，σr,a表示第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中所有采集時(shí)刻的溫度的標(biāo)準(zhǔn)差，ln()表示以自然常數(shù)為底數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù)。

14、優(yōu)選的，所述根據(jù)第r個(gè)充電樁在每相鄰兩次充電過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化值之間的差異，獲得第r個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度，包括：

15、分別將第r個(gè)充電樁在每相鄰兩次充電過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化值之間的差值的絕對(duì)值，作為對(duì)應(yīng)兩次充電過(guò)程的差異指標(biāo)；

16、將第r個(gè)充電樁在當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)所有差異指標(biāo)的平均值，作為第r個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度。

17、優(yōu)選的，所述基于每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的電壓、電流以及充電時(shí)長(zhǎng)，獲得每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值，包括：

18、對(duì)于第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程：

19、在第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中，將與第r個(gè)充電樁直接連接的電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓與電流的乘積記為第一乘積，將第r個(gè)充電樁的輸出電壓與輸出電流的乘積記為第二乘積；計(jì)算所述第一乘積與所述第二乘積之間的差值，將所述差值與第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程的充電時(shí)長(zhǎng)之間的乘積，作為第r個(gè)充電樁第a次充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值。

20、優(yōu)選的，所述根據(jù)所有充電樁在所有充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值的平均水平和離散程度，得到充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度，包括：

21、對(duì)于第r個(gè)充電樁：將第r個(gè)充電樁在當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)所有充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值的平均值記為第r個(gè)充電樁對(duì)應(yīng)的第一特征值，將第r個(gè)充電樁在當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)所有充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值的方差記為第r個(gè)充電樁對(duì)應(yīng)的第二特征值；

22、基于所有充電樁對(duì)應(yīng)的第一特征值和第二特征值，獲得充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度。

23、優(yōu)選的，基于所有充電樁對(duì)應(yīng)的第一特征值和第二特征值，獲得充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度，包括：

24、將所有充電樁對(duì)應(yīng)的第一特征值的均值記為第一均值，將所有充電樁對(duì)應(yīng)的第二特征值的均值記為第二均值；

25、根據(jù)所述第一均值和所述第二均值，得到充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度，所述第一均值與所述響應(yīng)程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，所述第二均值與所述響應(yīng)程度呈正相關(guān)關(guān)系。

26、優(yōu)選的，根據(jù)所述第一均值和所述第二均值，得到充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度，包括：

27、計(jì)算所述第一均值的倒數(shù)，將所述倒數(shù)與所述第二均值的乘積作為充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度。

28、優(yōu)選的，采用如下公式計(jì)算第r個(gè)充電樁的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需求值：

29、

30、其中，sr表示第r個(gè)充電樁的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需求值，q表示充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度，pr表示第r個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度，vr表示第r個(gè)充電樁在當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)的充電次數(shù)，lv+1表示第r個(gè)充電樁在當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)第v+1次充電開(kāi)始的時(shí)刻，lv表示第r個(gè)充電樁在當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)第v次充電結(jié)束的時(shí)刻。

31、優(yōu)選的，所述基于所述穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需求值對(duì)所對(duì)應(yīng)的充電樁的輸出電壓進(jìn)行控制，包括：

32、對(duì)于任一充電樁：

33、將以自然常數(shù)為底數(shù)，以負(fù)的所述穩(wěn)定性調(diào)節(jié)需求值為指數(shù)的指數(shù)函數(shù)的值作為調(diào)節(jié)系數(shù)；

34、將所述調(diào)節(jié)系數(shù)與該充電樁的初始輸出電壓的乘積，作為該充電樁的最終輸出電壓，并基于最終輸出電壓對(duì)該充電樁進(jìn)行控制。

35、本發(fā)明至少具有如下有益效果：

36、本發(fā)明首先通過(guò)分析當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)分布式充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)中的充電樁在每次充電過(guò)程中的電壓和溫度的變化情況，得到了每個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的電能損失程度，然后基于每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的電壓、電流以及充電時(shí)長(zhǎng)，對(duì)每個(gè)充電樁在充電過(guò)程中的能量存儲(chǔ)狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià)獲得了每個(gè)充電樁每次充電過(guò)程中的能量?jī)?chǔ)存值，利用能量?jī)?chǔ)存值來(lái)評(píng)估對(duì)電網(wǎng)負(fù)載的響應(yīng)能力確定了充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度，進(jìn)一步結(jié)合充電樁的使用頻率、電能損失程度以及充電站對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)程度來(lái)獲取對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)需求，并且對(duì)充電樁的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明能夠根據(jù)用戶(hù)的充電需求對(duì)電源電壓進(jìn)行合理分配，提高了分布式充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，并且使得系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)電壓發(fā)生負(fù)載運(yùn)載的情況下維持充電樁云儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，提高能源利用率，有效降低運(yùn)行成本和系統(tǒng)維護(hù)成本，大大提升了用戶(hù)的體驗(yàn)。