電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)及其優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電子、通信與電力系統(tǒng)技術(shù)電能優(yōu)化的領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種電動汽 車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)及其優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油作為一種不可再生的礦物資源，必然會走向枯竭，而且在其使用過程中，會產(chǎn) 生大量的尾氣，造成環(huán)境的污染。而電能作為一種可再生的清潔能源，已經(jīng)在車輛上得到應(yīng) 用。世界各大汽車巨頭也相繼推出了自己的電動汽車產(chǎn)品。隨著時間的推移，電動汽車的使 用會越來越廣泛。研究表明，大量電動汽車的充電行為，會使電網(wǎng)的負荷增加。由于電動汽 車用戶的作息規(guī)律等原因，電動汽車的充電時間也會相對集中，運會造成電力系統(tǒng)中負荷 的"峰峰相加"，降低配電網(wǎng)中變電設(shè)備的使用壽命。另一方面，不利于電力系統(tǒng)的安全、經(jīng) 濟運行。電動汽車絕大多數(shù)時間處于非行駛狀態(tài)，所W可W采用一些控制策略對電動汽車 的充電行為進行合理的引導(dǎo)。
[0003] W往用于電動汽車規(guī)模并網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的控制策略與實際情況存在一定的偏差，優(yōu) 化調(diào)度的效率很是低下，且電動汽車充電控制策略中，僅W單一目標(biāo)作為優(yōu)化指標(biāo)，難W電 動用戶參與的積極性和實現(xiàn)綜合效益最大化。
[0004] 那么設(shè)計一種新型的優(yōu)化方法成為一種亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)及其優(yōu)化方法，該電動汽 車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)及其優(yōu)化方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中的電動汽車在各個時間段的充電 與實際情況存在一定的偏差，優(yōu)化調(diào)度效率低下的問題，實現(xiàn)了利益的最大化。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)，該電動汽 車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)包括處理器W及與所述處理器相禪接的W下部件:觸摸屏、GPRS通 訊模塊、調(diào)理電路、控制電路和優(yōu)化調(diào)度中屯、服務(wù)器，所述觸摸屏將用戶在觸摸屏上設(shè)置的 期望充電結(jié)束時間傳輸至所述處理器;所述調(diào)理電路被配置成還連接于電動汽車的電池， W將所述電池的狀態(tài)通過A/D轉(zhuǎn)換后傳輸給所述處理器;所述處理器通過電池的狀態(tài)計算 出所述電動汽車的電池的電量狀態(tài);所述控制電路被配置成還連接于所述電池，W控制所 述電池的充放電；所述GPRS通訊模塊被配置成還連接于所述優(yōu)化調(diào)度中屯、服務(wù)器，W將電 池的電量狀態(tài)、當(dāng)前充電功率和期望充電結(jié)束時間發(fā)送至所述優(yōu)化調(diào)度中屯、服務(wù)器，并將 優(yōu)化調(diào)度中屯、服務(wù)器的控制信號發(fā)送至所述處理器，控制所述電池的充放電。
[0007] 優(yōu)選地，所述電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)還包括：
[000引第一電源和第二電源，所述第一電源被配置成連接于所述處理器和所述觸摸屏， W提供電源電壓;所述第二電源被配置成連接于所述GPRS通訊模塊，W提供電源電壓。
[0009] 優(yōu)選地，所述處理器為型號為STM32F103的處理器。
[0010] 優(yōu)選地，所述處理器上設(shè)置有復(fù)位按鍵。
[0011] 優(yōu)選地，所述觸摸屏為TF化CD觸摸屏。
[0012] 本發(fā)明提供一種電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化方法，該電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化方法 包括：
[0013] 步驟1，實時采集電動汽車電池的電量狀態(tài)，計算出當(dāng)前功率下用戶充電所需要的 充電時間；
[0014] 步驟2,將設(shè)施充電時間數(shù)據(jù)、對應(yīng)電動汽車充電的功率信息和用戶在觸摸屏上設(shè) 置的期望充電結(jié)束時間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到位于優(yōu)化調(diào)度中屯、服務(wù)器上；
[0015] 步驟3,服務(wù)器利用粒子群算法對采集到的數(shù)據(jù)進行調(diào)度優(yōu)化，在保證用戶在期望 充電結(jié)束時間內(nèi)完成充電過程的前提下，得到充電的時間段，并根據(jù)所述時間段對電動汽 車的電池實現(xiàn)充電。
[0016] 優(yōu)選地，在步驟3中，利用粒子群算法對采集到的數(shù)據(jù)進行調(diào)度優(yōu)化的方法包括：
[0017] 步驟31，分別計算所有車輛充電費用和平抑負荷波動的指標(biāo)；
[0018] 步驟32,每隔預(yù)設(shè)時間段，綜合計算充電費用和平抑負荷波動的指標(biāo)，對車輛執(zhí)行 充電。
[0019] 優(yōu)選地，計算所有車輛充電費用的步驟包括：
[0020] 將一天劃分為=個時間段，分別是高電價時段、平電價時段和低電價時段；
[0021] 第i量電動車在各個時間段充電的總時間為：
[0022] t(i) = th(i)+tm(i)+ti(i)
[0023] 第i量電動車各個時間段內(nèi)充電的總費用為：
[0024] C(i)=P(i)th(i)Ch+P(i)tm(i)Cm+P(i)ti(i)Ci，
[0025] N輛電動車充電的總費用為：
[0026] C = YCVh
[0027] 其中，N為用戶的量，第i個用戶的電池充電功率為P(i)，texp(i化為第i量電動車用 戶期望充電結(jié)束時間，trealQ化為實際完成充電所需時間，th(i)為第i量電動車用戶在高電 價時段的充電時間，tm(i)為第i量電動車在平電價時段的充電時間，tl(i)為第i量電動車在 低電價時段的充電時間，C為第i量電動車所有車輛充電費用。
[0028] 優(yōu)選地，計算平抑負荷波動的指標(biāo)的步驟包括：
[0029] 計算平抑負荷波動的指標(biāo)的步驟包括：
[0030] 將一天劃分為96個時間段，每個時間段的長度為15min;
[0031 ]通過如下公式計算平抑負荷波動的指標(biāo)：
[0032] W=(P〇(j)+Pe(j)-Pav)S
[0033] 其中，0 < j <96 ; Pe(j )為第j個時間段內(nèi)開始充電的M個電動汽車的總負荷，即 CO.)二 Z 尸('.)其中M<N; !-=1
[0034] Pav為前一天電力系統(tǒng)2地內(nèi)的平均負荷；
[0035] Po(j)為第j個時間段非電動汽車充電負荷；
[0036] W為平抑負荷波動的指標(biāo)，
[0037] 為了綜合考慮區(qū)域內(nèi)用戶總的充電總費用C和平抑負荷波動的指W，取
作為最終的優(yōu)化目標(biāo)；
[003引其中，Cmax、Cmin分別為用戶總的充電總費用C的上下界，即Cmin < C < Cmax。Wmax、Wmin分 別為平抑負荷波動的指W的上下界，即Wmin<W<WmaxcA為可調(diào)常數(shù)，0<A<0.5。優(yōu)選地，預(yù)設(shè) 時間段為15分鐘。
[0039] 通過上述【具體實施方式】，本發(fā)明的一種電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化方法，可W利用 粒子群算法對采集到的數(shù)據(jù)進行調(diào)度優(yōu)化，在保證用戶在期望充電結(jié)束時間內(nèi)完成充電過 程的前提下，實現(xiàn)電網(wǎng)一天內(nèi)電力負荷峰谷差最小和用戶充電所需費用最低。通過上述的 系統(tǒng)，可W實時采集電動汽車電池的SOC狀態(tài)，計算出當(dāng)前功率下用戶充電所需要的時間， 并提示用戶設(shè)定期望的充電結(jié)束時間。
[0040] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細說明。
【附圖說明】
[0041] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0042] 圖1是說明本發(fā)明的一種電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0043] 圖2是說明本發(fā)明的粒子群算法的算法流程圖。
【具體實施方式】
[0044] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0045] 本發(fā)明提供一種電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng)，該電動汽車并網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化系統(tǒng) 包括處理器W及與所述處理器相禪接的W下部件:觸摸屏、GPRS通訊模塊、調(diào)理電路、控制 電路和優(yōu)化調(diào)度中屯、服務(wù)器，所述觸摸屏將用戶在觸摸屏上設(shè)置的期望充電結(jié)束