專利名稱：大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車用電影響監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為解決環(huán)境污染、能源短缺問(wèn)題，電動(dòng)汽車的發(fā)展已成為一種趨勢(shì)，越來(lái)越多的電動(dòng)汽車將走入尋常百姓家庭，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，對(duì)充電方式的選擇，消費(fèi)者更愿意在晚上充電，并且選擇在住宅區(qū)域自行充電，因此為居民小區(qū)配備電動(dòng)汽車充電樁則成為勢(shì)在必行的舉措。各地市也開(kāi)始推動(dòng)充電樁進(jìn)入小區(qū)的工作，包括已建成小區(qū)擴(kuò)建充電樁、新建小區(qū)預(yù)留 充電樁安裝位置等。住宅小區(qū)建設(shè)初期，會(huì)根據(jù)小區(qū)住宅和配套服務(wù)設(shè)施的規(guī)模進(jìn)行配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選擇合適的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和供電方式。無(wú)論小區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否考慮到電動(dòng)汽車充電樁充電負(fù)荷，根據(jù)電動(dòng)汽車的充電行為隨機(jī)性和無(wú)序性的特點(diǎn)，大規(guī)模電動(dòng)汽車充電樁接入小區(qū)配電系統(tǒng)后，會(huì)給小區(qū)配電系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)不確定性。乘用電動(dòng)汽車充電電流一般為10 20A，充電時(shí)間可達(dá)6個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)，數(shù)以百計(jì)的電動(dòng)汽車在晚高峰同時(shí)充電對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)是一個(gè)很大的負(fù)載。如果不對(duì)電動(dòng)汽車的充電行為進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化并降低小區(qū)用電高峰負(fù)荷需求，則可能引起小區(qū)配電線路及變壓器負(fù)載率升高甚至過(guò)載，并增大小區(qū)配電系統(tǒng)網(wǎng)損、惡化電能質(zhì)量；甚至將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)全網(wǎng)產(chǎn)生不利的影響，如供需平衡、電壓控制、繼電保護(hù)、增加電力容量，增大配電系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行成本。電動(dòng)汽車充電對(duì)電力系統(tǒng)的影響已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，目前主要是電動(dòng)汽車對(duì)電力系統(tǒng)全網(wǎng)運(yùn)行的影響分析及調(diào)度控制方法的研究，但考慮到未來(lái)電動(dòng)汽車數(shù)量可能非常龐大，在電力系統(tǒng)全網(wǎng)進(jìn)行電動(dòng)汽車充電調(diào)度控制在當(dāng)前技術(shù)條件下具有很大的實(shí)施難度，因此區(qū)域性的電動(dòng)汽車調(diào)度控制會(huì)是將來(lái)的發(fā)展方向。住宅小區(qū)作為乘用電動(dòng)汽車充電的重要發(fā)展區(qū)域，也是電力系統(tǒng)的最基層區(qū)域，大量充電樁接入小區(qū)配電系統(tǒng)的影響分析和對(duì)小區(qū)電動(dòng)汽車的充電行為的協(xié)調(diào)控制將不僅是對(duì)小區(qū)用電安全穩(wěn)定的保障，也是對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要支撐。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)電力科學(xué)研究院王相勤等人提出了一種電動(dòng)汽車有序充電控制方法及系統(tǒng)(專利申請(qǐng)?zhí)?01010521514. 3)，但該系統(tǒng)只適用于電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)汽車充電站的充電控制，并且沒(méi)有考慮區(qū)域用電的多樣性和充電站配電系統(tǒng)的負(fù)荷，且該系統(tǒng)采用集中調(diào)度模式，考慮到充電站數(shù)量和數(shù)據(jù)持續(xù)增大的情況下，這種方式會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)維數(shù)災(zāi)的問(wèn)題。清華大學(xué)胡澤春等人提出了一種電動(dòng)汽車充電站協(xié)調(diào)充電控制方法(專利申請(qǐng)?zhí)?01110023668. 4)，該方法對(duì)單個(gè)充電站提出協(xié)調(diào)控制策略，但沒(méi)有考慮對(duì)電網(wǎng)用電峰荷的影響，并且本方法采用直接控制充電機(jī)充電通斷的方式，沒(méi)有考慮此種方式對(duì)充電滲透率和電池生命的影響。中國(guó)科學(xué)院電工研究所許海平等人提出了一種電動(dòng)汽車有序充電控制系統(tǒng)(專利申請(qǐng)?zhí)?01110148662.X)，但該系統(tǒng)適用于充電設(shè)備，沒(méi)有提出上級(jí)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的工作方法。江西電力科學(xué)研究院的辛建波等人提出了一種基于多代理系統(tǒng)的電動(dòng)汽車有序充電方法(專利申請(qǐng)?zhí)?01110277269. 0)，但該方法只適用于對(duì)智能用電或供電設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制，沒(méi)有考慮眾多的非智能供配電和用電設(shè)備，也沒(méi)有考慮非智能設(shè)備模型的創(chuàng)建，在目前不具備應(yīng)用條件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供了一種大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)，它能夠考慮到區(qū)域用電的多樣性和小區(qū)配電系統(tǒng)的負(fù)荷，能夠評(píng)估小區(qū)電動(dòng)汽車的滲透率，增長(zhǎng)電池的使用壽命，保障小區(qū)配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案一種大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)采集終端、交流充電樁，所述監(jiān)控中心包括前置服務(wù)裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、分析決策服務(wù)裝置，用于大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策；所述數(shù)據(jù)采集終端與交流充電樁之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式通訊；所述前置服務(wù)裝置至少包括一臺(tái)用于充電數(shù)據(jù)采集的服務(wù)器，獲取數(shù)據(jù)采集終端采集的充電樁充電數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括至少一臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和至少一臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，其中，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型、小區(qū)充電樁監(jiān)控模型、小區(qū)配電負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)及其他分析決策所需的靜態(tài)數(shù)據(jù)和模型；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)小區(qū)充電樁充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集終端負(fù)責(zé)與小區(qū)內(nèi)的交流充電樁通訊，獲取充電時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括充電樁充電狀態(tài)、充電電壓、充電電流、充電時(shí)間及其他充電樁可提供的測(cè)量數(shù)據(jù)；在小區(qū)配電系統(tǒng)具備保護(hù)測(cè)控裝置的條件下，數(shù)據(jù)采集終端也可與保護(hù)測(cè)控裝置通訊獲取配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)；所述分析決策服務(wù)裝置至少包括一臺(tái)用于充電數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析、決策的服務(wù)器，用于創(chuàng)建分析決策所需的模型、充電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、小區(qū)用電狀況實(shí)時(shí)分析、充電協(xié)調(diào)調(diào)度控制。所述前置服務(wù)裝置與數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、RS485總線或CAN總線方式采用IEC870-5-10U IEC60870-5-104、循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約、CAN協(xié)議或其他通用通訊規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。一種采用大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)的決策方法，包括以下步驟步驟一、建立并存儲(chǔ)小區(qū)低壓配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型、小區(qū)交流充電樁監(jiān)控模型；步驟二、實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)小區(qū)內(nèi)交流充電樁充電數(shù)據(jù)；步驟三、分析決策服務(wù)器根據(jù)充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型，計(jì)算小區(qū)配電負(fù)荷并存儲(chǔ)；步驟四、根據(jù)配電負(fù)荷曲線與小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型比較生成分析結(jié)論和調(diào)度控制決策并存儲(chǔ)；若不需調(diào)度控制則等待下次分析決策周期進(jìn)行步驟三；若需調(diào)度則轉(zhuǎn)到步驟五；步驟五、監(jiān)控中心向充電樁下發(fā)調(diào)度控制命令，控制充電樁充電時(shí)間、充電電流；等待下次分析決策周期進(jìn)行步驟三。所述步驟一的小區(qū)低壓配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型、小區(qū)交流充電樁監(jiān)控模型，均保存至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)；其中，小區(qū)低壓配電系統(tǒng)容量模型，包含小區(qū)供電線路數(shù)量；變壓器數(shù)量及變壓器參數(shù)；小區(qū)配電系統(tǒng)接線方式拓?fù)湔故?；所述變壓器參?shù)包括額定功率、額定電壓、額定電流、額定容量及其他能獲取的參數(shù)；小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型，采用自回歸滑動(dòng)平均法，根據(jù)小區(qū)用電歷史數(shù)據(jù)生成；小區(qū)交流充電樁監(jiān)控模型，包括小區(qū)已建成充電樁數(shù)量，充電樁充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)充電狀態(tài)、充電電流、充電電壓、充電告警信息及其他充電樁可提供的數(shù)據(jù)。所述步驟二的實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)小區(qū)內(nèi)交流充電樁充電數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)采集終端實(shí)時(shí)采集小區(qū)內(nèi)交流充電樁充電數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的通訊規(guī)約上送至監(jiān)控中心的前置采集裝置，前置采集裝置將接收到的數(shù)據(jù)采集終端上送報(bào)文解析處理后傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，數(shù)據(jù)存貯裝置將充電樁充電數(shù)據(jù)保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。所述步驟二的具體步驟描述如下 2-1),電動(dòng)汽車交流充電樁與數(shù)據(jù)采集終端通訊，將充電樁工作狀態(tài)、充電電壓、電流等數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)采集終端；2-2)、數(shù)據(jù)采集終端與前置服務(wù)裝置通訊，將獲取的小區(qū)內(nèi)所有充電樁數(shù)據(jù)集中后上送至前置服務(wù)裝置；2-3)、前置服務(wù)裝置判斷并解析通訊報(bào)文，丟棄錯(cuò)誤報(bào)文，將解析正常的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置；2-4)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置根據(jù)數(shù)據(jù)屬性，如偏差、存儲(chǔ)間隔，判斷是否需要將數(shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，不需存入的數(shù)據(jù)直接丟棄。所述步驟三的具體步驟描述如下3-1)、分析決策服務(wù)裝置判斷是否到達(dá)分析決策的定時(shí)周期，若是則從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中調(diào)用模型數(shù)據(jù)和充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；3-2)、計(jì)算實(shí)時(shí)充電負(fù)荷，與小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型疊加，生成小區(qū)配電負(fù)荷；3-3)、計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)裝置的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)；所述步驟四的配電負(fù)荷曲線是根據(jù)最近一天內(nèi)計(jì)算所得配電負(fù)荷描繪而成；配電負(fù)荷曲線，包括一天時(shí)間內(nèi)的配電負(fù)荷曲線、仿真未協(xié)調(diào)充電的配電負(fù)荷曲線、用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布曲線；分析結(jié)論包括當(dāng)前小區(qū)用電狀態(tài)對(duì)配電網(wǎng)負(fù)荷是否造成不利影響，如對(duì)供需平衡、電壓控制、電能質(zhì)量的影響，當(dāng)前狀態(tài)下小區(qū)電動(dòng)汽車滲透率；[0041]調(diào)度控制決策包括是否需要進(jìn)行調(diào)度控制，需要調(diào)度時(shí)形成調(diào)度策略協(xié)調(diào)小區(qū)電動(dòng)汽車的充電行為，確定在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，如未來(lái)2h，小區(qū)內(nèi)電動(dòng)汽車的最優(yōu)充電策略，協(xié)調(diào)電動(dòng)汽車充電時(shí)機(jī)、電流大小及時(shí)間長(zhǎng)短；并仿真形成未執(zhí)行調(diào)度策略下小區(qū)配電負(fù)荷曲線及小區(qū)電動(dòng)汽車滲透率；調(diào)度控制決策存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)裝置的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。所述步驟五的具體步驟描述如下5-1)、監(jiān)控中心將協(xié)調(diào)控制命令下發(fā)到前置服務(wù)裝置；5-2)、前置服務(wù)裝置將協(xié)調(diào)控制命令重新組織后下發(fā)到數(shù)據(jù)采集終端；5-3)、數(shù)據(jù)采集終端將協(xié)調(diào)控制命令下發(fā)至可控制或需控制的充電樁進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。所述自回歸滑動(dòng)平均法為，該方法將小區(qū)用電負(fù)荷的時(shí)間序列看作是一個(gè)隨機(jī)序列，這組隨機(jī)變量所具有的依存關(guān)系體現(xiàn)著小區(qū)用電負(fù)荷在時(shí)間上的延續(xù)性；有自身變動(dòng)規(guī)律同時(shí)受影響因素的影響，影響因素包括小區(qū)用電類型、用電電價(jià)、天氣、溫度、節(jié)假日，標(biāo)為X1,X2,…，xk，由回歸分析P= β 0+ β JX1+ β 2χ2+. . . + β kxk+e其中P是用電負(fù)荷的觀測(cè)值(實(shí)際值)，e為誤差；作為預(yù)測(cè)值Pt受到自身變化的影響，其規(guī)律可由下式體現(xiàn)，Pt = β 0+ β !Xt-!+ β 2xt_2+· · · + β pxt-p+e上述公式中，β。、β^·· β,為模型參數(shù)，k、t、p為正整數(shù)。誤差項(xiàng)在不同時(shí)期具有依存關(guān)系，由下式表示，et = et+ aa 2et_2+· · · + α qet_q+ μ t其中，α。、α廣· a q為模型參數(shù)，μ t為均值，q、t為正整數(shù)。由此，獲得ARMA模型表達(dá)式Pt = β 0+ β !Xt-!+ β 2Xt-2+· · · + β pxt-p+ α O+ α Iet-1+ α 2et-2+· · · + α qqet-q+ V- t。本實(shí)用新型根據(jù)小區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)建小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型；根據(jù)小區(qū)住宅和配套服務(wù)設(shè)施狀況創(chuàng)建小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型；根據(jù)小區(qū)充電樁建設(shè)狀況創(chuàng)建小區(qū)充電樁的監(jiān)控模型；通過(guò)實(shí)時(shí)通訊獲得電動(dòng)汽車在充電數(shù)量、各充電樁的充電電壓、電流、充電時(shí)間及其他充電數(shù)據(jù)。根據(jù)上述條件計(jì)算小區(qū)配電負(fù)荷，生成最近一天的配電負(fù)荷曲線，利用該曲線與小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型比較分析在高峰時(shí)對(duì)電動(dòng)汽車蓄電池充電對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響、當(dāng)前小區(qū)電動(dòng)汽車的滲透率；是否需要進(jìn)行充電協(xié)調(diào)調(diào)度控制及協(xié)調(diào)調(diào)度控制的策略、在此策略下小區(qū)電動(dòng)汽車的滲透率。本實(shí)用新型的有益效果(I)、本系統(tǒng)采用小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間正態(tài)分布模型和充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，更符合實(shí)際應(yīng)用。(2)、系統(tǒng)計(jì)算所得小區(qū)配電負(fù)荷曲線和配電系統(tǒng)容量模型比對(duì)，可監(jiān)視小區(qū)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況、決策小區(qū)配電系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)調(diào)度策略、評(píng)估小區(qū)電動(dòng)汽車滲透率。(3)、系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制小區(qū)電動(dòng)汽車的充電行為，降低了小區(qū)電動(dòng)汽車充電對(duì)配電系統(tǒng)、電能質(zhì)量的影響、提高小區(qū)電動(dòng)汽車滲透率，保障小區(qū)配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。(4)、系統(tǒng)對(duì)小區(qū)電動(dòng)汽車充電行為的決策也為降低電動(dòng)汽車充電對(duì)電力系統(tǒng)全網(wǎng)的影響提供基層的保障，為電力系統(tǒng)全網(wǎng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供重要支撐。
圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策方法步驟圖；圖3為本實(shí)用新型的充電數(shù)據(jù)采集流程示意圖；圖4為本實(shí)用新型的分析決策流程示意圖；圖5為某小區(qū)配電負(fù)荷曲線圖。其中，I.分析決策監(jiān)控中心，2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，3.分析決策服務(wù)裝置，4.前置服務(wù)裝置，5.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，6.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，7.數(shù)據(jù)采集終端，8.交流充電樁。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)用新型包括分析決策監(jiān)控中心1，數(shù)據(jù)采集終端7，交流充電樁8 ；所述數(shù)據(jù)采集終端7與交流充電樁8之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式通訊。所述分析決策監(jiān)控中心I包括前置服務(wù)裝置4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2、分析決策服務(wù)裝置3 ;所述前置服務(wù)裝置4至少包括一臺(tái)用于充電數(shù)據(jù)采集的服務(wù)器，與數(shù)據(jù)采集終端7通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、RS485總線或CAN總線方式進(jìn)行通訊，獲取數(shù)據(jù)采集終端7采集的交流充電樁8充電數(shù)據(jù)。前置服務(wù)裝置4與數(shù)據(jù)采集終端7可通過(guò)IEC870-5-101、IEC60870-5-104、循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約、CAN協(xié)議或其他通用通訊規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2包括至少一臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器5和一臺(tái)用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型、小區(qū)充電樁監(jiān)控模型及其他分析決策所需的靜態(tài)數(shù)據(jù)和模型；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)小區(qū)充電樁充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。所述分析決策服務(wù)裝置3至少包括一臺(tái)用于充電數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析、決策的服務(wù)器。分析決策服務(wù)裝置3的功能包括創(chuàng)建分析決策所需的模型、充電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、小區(qū)用電狀況實(shí)時(shí)分析、充電調(diào)度控制。所述網(wǎng)絡(luò)為有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括GPRS、CDMA、3G、或其它遠(yuǎn)距離無(wú)線通訊方式。所述數(shù)據(jù)采集終端7也稱數(shù)據(jù)集中器，負(fù)責(zé)與小區(qū)內(nèi)的交流充電樁8通訊，獲取充電時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括充電樁充電狀態(tài)、充電電壓、充電電流、充電時(shí)間及其他交流充電樁8可提供的測(cè)量數(shù)據(jù)。在小區(qū)配電系統(tǒng)具備保護(hù)測(cè)控裝置的條件下，數(shù)據(jù)采集終端7也可與保護(hù)測(cè)控裝置通訊獲取配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。所述分析決策監(jiān)控中心I也可為一臺(tái)集成用于充電數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析決策的服務(wù)器。如圖2所示，大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策方法步驟，具體描述如下步驟一、建立并存儲(chǔ)小區(qū)低壓配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型、小區(qū)交流充電樁監(jiān)控模型。[0079]步驟二、實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)小區(qū)內(nèi)交流充電樁充電數(shù)據(jù)。步驟三、分析決策服務(wù)器根據(jù)充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布模型，計(jì)算小區(qū)配電負(fù)荷并存儲(chǔ)。步驟四、根據(jù)配電負(fù)荷曲線與小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型比較生成分析結(jié)論和調(diào)度控制決策并存儲(chǔ)。若不需調(diào)度控制則等待下次分析決策周期進(jìn)行步驟三。調(diào)度則轉(zhuǎn)到步驟五。步驟五、監(jiān)控中心向充電樁下發(fā)調(diào)度控制命令，控制充電樁充電時(shí)間、充電電流。等待下次分析決策周期進(jìn)行步驟三。如圖3所示，本實(shí)用新型的充電數(shù)據(jù)采集流程，具體步驟描述如下步驟一、電動(dòng)汽車交流充電樁8與數(shù)據(jù)采集終端7通訊，將充電樁工作狀態(tài)、充電電壓、電流等數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)采集終端7。步驟二、數(shù)據(jù)采集終端7與前置服務(wù)裝置4通訊，將獲取的小區(qū)內(nèi)所有充電樁數(shù)據(jù)集中后上送至前置服務(wù)裝置4。步驟三、前置服務(wù)裝置4判斷并解析通訊報(bào)文，丟棄錯(cuò)誤報(bào)文，將解析正常的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2。步驟四、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2根據(jù)數(shù)據(jù)屬性，如偏差、存儲(chǔ)間隔，判斷是否需要將數(shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，不需存入的數(shù)據(jù)直接丟棄。如圖4所示，本實(shí)用新型的分析決策流程，具體步驟描述如下步驟一、分析決策服務(wù)裝置3判斷是否到達(dá)分析決策的定時(shí)周期，若是則從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置2中調(diào)用模型數(shù)據(jù)和充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。步驟二、生成分析決策結(jié)果，若不需進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，則返回等待下一次分析決策的定時(shí)周期，否則分析決策服務(wù)裝置3向前置服務(wù)裝置4下發(fā)協(xié)調(diào)調(diào)度命令。步驟三、前置服務(wù)裝置4將協(xié)調(diào)控制命令重新組織后下發(fā)到數(shù)據(jù)采集終端7。步驟四、數(shù)據(jù)采集終端7將協(xié)調(diào)控制命令下發(fā)至可控制或需控制的交流充電樁8進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。如圖5所示，某小區(qū)的配電負(fù)荷曲線，包括一天時(shí)間內(nèi)的配電負(fù)荷曲線、仿真未協(xié)調(diào)充電的配電負(fù)荷曲線、用電負(fù)荷與用電時(shí)間的正態(tài)分布曲線。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)，其特征是，包括監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)采集終端、交流充電樁，所述監(jiān)控中心包括前置服務(wù)裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、分析決策服務(wù)裝置，所述數(shù)據(jù)采集終端與交流充電樁之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式通訊；所述前置服務(wù)裝置前置服務(wù)裝置至少包括一臺(tái)用于充電數(shù)據(jù)采集的服務(wù)器，獲取數(shù)據(jù)采集終端采集的充電樁充電數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括至少一臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和至少一臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)采集終端與小區(qū)內(nèi)的交流充電樁通訊，在小區(qū)配電系統(tǒng)具備保護(hù)測(cè)控裝置的條件下，數(shù)據(jù)采集終端也與保護(hù)測(cè)控裝置通訊獲取配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)；所述分析決策服務(wù)裝置至少包括一臺(tái)用于充電數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析、決策的服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求I所述的大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)，其特征是，所述前置服務(wù)裝置與數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、RS485總線或CAN總線方式采用IEC870-5-10U IEC60870-5-104、循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約、CAN協(xié)議或其他通用通訊規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策系統(tǒng)；它包括用于大規(guī)模充電樁對(duì)小區(qū)配電系統(tǒng)影響分析決策的監(jiān)控中心，用于采集充電樁數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端與充電樁之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式通訊；本實(shí)用新型采用小區(qū)配電系統(tǒng)容量模型、小區(qū)用電負(fù)荷與用電時(shí)間正態(tài)分布模型和充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式，將計(jì)算所得小區(qū)配電負(fù)荷曲線和配電系統(tǒng)容量模型比對(duì)，可監(jiān)視小區(qū)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況、決策小區(qū)配電系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)調(diào)度策略、評(píng)估小區(qū)電動(dòng)汽車滲透率。協(xié)調(diào)控制小區(qū)電動(dòng)汽車的充電行為，降低了小區(qū)電動(dòng)汽車充電對(duì)配電系統(tǒng)、電能質(zhì)量的影響、提高小區(qū)電動(dòng)汽車滲透率，保障小區(qū)配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK202771469SQ201220313109
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉海波, 張秉良, 魏巍, 張明江, 張海龍 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司