本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)充電管理和電力系統(tǒng)負(fù)荷控制的，尤其涉及一種充電樁充電功率控制及其排序方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源在電網(wǎng)中的滲透率不斷提高，其輸出的不確定性及波動(dòng)性給電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)新的挑戰(zhàn)；另一方面電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模、無(wú)序的充放電行為將引起電網(wǎng)中的潮流波動(dòng)，甚至產(chǎn)生諧波污染，也給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)；電動(dòng)汽車(chē)作為一種清潔環(huán)保的出行工具已經(jīng)成為交通領(lǐng)域發(fā)展的方向，與傳統(tǒng)的工商業(yè)負(fù)荷相比，電動(dòng)汽車(chē)用電時(shí)間有彈性、用電行為可引導(dǎo)、用電規(guī)律可預(yù)測(cè)、用電方式智能化，具有更靈活性和主動(dòng)調(diào)控能力，對(duì)秒級(jí)響應(yīng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)感調(diào)節(jié)，且充電設(shè)施均使用電力電子開(kāi)關(guān)，比起使用機(jī)械開(kāi)關(guān)的傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組，具有明顯的響應(yīng)速度優(yōu)勢(shì)。

2、現(xiàn)有的電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)在充電設(shè)施建設(shè)時(shí)通常需要為充電設(shè)施配備專(zhuān)用變壓器，不僅增加了建設(shè)和維護(hù)的成本，也帶來(lái)了額外的復(fù)雜性；其次在現(xiàn)有的的充電功率控制中，一旦充電功率控制策略啟動(dòng)，即便配變供電負(fù)荷已經(jīng)降低，該策略也無(wú)法立即退出，導(dǎo)致控制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)而影響用戶(hù)的充電體驗(yàn)。此外，功率控制的幅度往往過(guò)大，可能會(huì)對(duì)充電車(chē)輛的電池壽命造成不利影響。由于變壓器負(fù)載信息的采集時(shí)間間隔較長(zhǎng)，因此可能出現(xiàn)變壓器過(guò)載過(guò)長(zhǎng)后才開(kāi)始實(shí)施充電功率控制的情況，這使得響應(yīng)時(shí)間變得緩慢。最后，這些控制策略通常只關(guān)注本級(jí)變壓器的負(fù)載過(guò)載情況，而未能充分考慮整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷控制需求，從而限制了其擴(kuò)展性和適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明提供了一種充電樁充電功率控制及其排序方法及系統(tǒng)解決背景技術(shù)中提到的問(wèn)題。

4、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

5、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種充電樁充電功率控制及其排序方法，包括：響應(yīng)于上級(jí)變壓器及本級(jí)變壓器的調(diào)控需求信號(hào)，根據(jù)變壓器實(shí)時(shí)有功負(fù)載、容量和預(yù)設(shè)的功率因數(shù)計(jì)算調(diào)控需求，并確定最終的調(diào)控需求量；

6、計(jì)算充電樁的可調(diào)負(fù)荷總量，基于所述調(diào)控需求量與可調(diào)負(fù)荷總量確定執(zhí)行調(diào)控量，所述充電樁包括直流充電樁和交流充電樁；

7、根據(jù)所述執(zhí)行調(diào)控量對(duì)充電中的輸出功率進(jìn)行控制。

8、作為本發(fā)明所述的充電樁充電功率控制及其排序方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：當(dāng)所述充電平臺(tái)根據(jù)所述執(zhí)行調(diào)控量對(duì)充電中的輸出功率進(jìn)行控制時(shí)，若存在多個(gè)充電樁有充電負(fù)荷，則根據(jù)充電樁的調(diào)控優(yōu)先級(jí)進(jìn)行控制；

9、設(shè)置直流充電樁的控制策略為第一優(yōu)先級(jí)，交流充電樁的控制策略為第二優(yōu)先級(jí)，直流充電樁調(diào)控優(yōu)先級(jí)大于交流充電樁；

10、將優(yōu)先調(diào)控的充電樁各層級(jí)按照充電車(chē)輛的soc值進(jìn)行排序，優(yōu)先控制soc值高的充電樁；若存在一樁多槍且同時(shí)充電的情況，則根據(jù)該樁充電的所有車(chē)輛soc的最小值進(jìn)行樁控排序；

11、當(dāng)充電控制某一充電樁的調(diào)控需求被滿(mǎn)足時(shí)，截止調(diào)控充電負(fù)荷，當(dāng)調(diào)控需求量和可調(diào)負(fù)荷總量中的最小值等于0時(shí)，結(jié)束調(diào)控過(guò)程。

12、作為本發(fā)明所述的充電樁充電功率控制及其排序方法的一種優(yōu)選方案，其中：將優(yōu)先調(diào)控的充電樁各層級(jí)按照充電車(chē)輛的soc值進(jìn)行排序，優(yōu)先控制soc值高的充電樁包括：

13、當(dāng)對(duì)直流充電樁進(jìn)行控制時(shí)，根據(jù)充電車(chē)輛的soc值將直流充電樁進(jìn)行降序排列，將每個(gè)直流充電樁實(shí)時(shí)充電負(fù)荷下調(diào)t，將更新的實(shí)時(shí)充電負(fù)荷的(1-t)的絕對(duì)值作為新的直流充電樁充電負(fù)荷限制；其中t為直流充電樁的可調(diào)范圍，用百分比表示；

14、當(dāng)對(duì)交流充電樁進(jìn)行控制時(shí)，每個(gè)交流充電樁的調(diào)控量為原充電負(fù)荷減去交流充電樁的最低充電負(fù)荷，將交流充電樁的最低充電負(fù)荷調(diào)控絕對(duì)值作為新的交流充電樁充電負(fù)荷限制。

15、作為本發(fā)明所述的充電樁充電功率控制及其排序方法的一種優(yōu)選方案，其中：響應(yīng)于上級(jí)變壓器及本級(jí)變壓器的調(diào)控需求信號(hào)包括：上級(jí)發(fā)布的調(diào)控需求信號(hào)表示為：

16、d1＝p1-s1*f1

17、其中，d1為上級(jí)變壓器的有功調(diào)控需求且d1>0，p1為該變壓器實(shí)時(shí)有功負(fù)載，s1為該變壓器額定容量，f1為該變壓器額定負(fù)荷功率因素；

18、本級(jí)變壓器的調(diào)控需求信號(hào)表示為：

19、d2＝p2-s2*f2

20、其中，d2為本級(jí)變壓器的有功調(diào)控需求且d2>0，p2為該變壓器實(shí)時(shí)有功負(fù)載，s2為該變壓器額定容量，f2為該變壓器額定負(fù)荷功率因素；

21、當(dāng)(d1∪d2)<0時(shí)，不存在調(diào)控需求。

22、作為本發(fā)明所述的充電樁充電功率控制及其排序方法的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)變壓器實(shí)時(shí)有功負(fù)載、容量和預(yù)設(shè)的功率因數(shù)計(jì)算調(diào)控需求，并確定最終的調(diào)控需求量包括：

23、若p1-s1*f1>0，則上級(jí)變壓器的實(shí)時(shí)有功負(fù)載超過(guò)其容量，需要進(jìn)行有功調(diào)控；若p1-s1*f1<0，則上級(jí)變壓器的實(shí)時(shí)有功負(fù)載不超過(guò)其容量，無(wú)需進(jìn)行有功調(diào)控；

24、若p2-s2*f2>0，本級(jí)變壓器的實(shí)時(shí)有功負(fù)載超過(guò)其容量，需要進(jìn)行有功調(diào)控；若p2-s2*f2<0，則本級(jí)變壓器的實(shí)時(shí)有功負(fù)載不超過(guò)其容量，無(wú)需進(jìn)行有功調(diào)控；

25、選取上級(jí)變壓器的有功調(diào)控需求d1以及本級(jí)變壓器的有功調(diào)控需求d2的最大值作為最終的調(diào)控需求量d。

26、作為本發(fā)明所述的充電樁充電功率控制及其排序方法的一種優(yōu)選方案，其中：計(jì)算充電樁的可調(diào)負(fù)荷總量，基于所述調(diào)控需求量與可調(diào)負(fù)荷總量確定執(zhí)行調(diào)控量包括：可調(diào)負(fù)荷總量表示為：

27、aq＝∑(pac-dz)+∑pdc*t

28、其中，pac為交流充電樁的實(shí)時(shí)充電功率，pdc為直流充電樁的實(shí)時(shí)充電功率，dz為交流充電樁的調(diào)節(jié)死區(qū)功率值，t為直流充電樁的可調(diào)范圍，用百分比表示；

29、執(zhí)行調(diào)控量表示為：

30、cq＝min(d,aq)。

31、作為本發(fā)明所述的充電樁充電功率控制及其排序方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：將調(diào)控需求量與可調(diào)負(fù)荷總量進(jìn)行比較，選擇其中的較小值作為實(shí)際執(zhí)行的調(diào)控量。

32、第二方面，本發(fā)明提供了一種充電樁充電功率控制及其排序系統(tǒng)，包括：

33、調(diào)控需求確定模塊，用于響應(yīng)于上級(jí)變壓器及本級(jí)變壓器的調(diào)控需求信號(hào)，根據(jù)變壓器實(shí)時(shí)有功負(fù)載、容量和預(yù)設(shè)的功率因數(shù)計(jì)算調(diào)控需求，并確定最終的調(diào)控需求量；

34、計(jì)算模塊，用于計(jì)算充電樁的可調(diào)負(fù)荷總量，基于所述調(diào)控需求量與可調(diào)負(fù)荷總量確定執(zhí)行調(diào)控量，所述充電樁包括直流充電樁和交流充電樁；

35、控制模塊，用于根據(jù)所述執(zhí)行調(diào)控量對(duì)充電中的輸出功率進(jìn)行控制。

36、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：

37、存儲(chǔ)器和處理器；

38、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述充電樁充電功率控制及其排序方法的步驟。

39、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述充電樁充電功率控制及其排序方法的步驟。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將充電樁接入公共變壓器，提高了充電設(shè)施的利用率和充電服務(wù)質(zhì)量，降低了充電站運(yùn)行成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益以及充電運(yùn)行控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，且在高峰時(shí)段緩解系統(tǒng)負(fù)荷，極大提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性；針對(duì)本級(jí)變壓器及上一級(jí)變壓器的負(fù)載情況調(diào)節(jié)，對(duì)電網(wǎng)更友好，功率調(diào)節(jié)覆蓋面更廣；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采樣時(shí)間縮短，調(diào)節(jié)更迅速，響應(yīng)更快。