CN114039372A - 参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法及*** - Google Patents

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Abstract

参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法和***，方法包括：电动汽车车辆调度平台根据监控区域内的注册电动汽车的区域信息和电量信息，确定总负荷需求值和可入网电量值；电网调度***根据总负荷需求值和可入网电量值确定电网预调度信息；按照充放电电量限值将监控区域划分调度区域，并确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可入网电量目标值，从而确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对各台注册电动汽车进行调度。通过对区域内电动汽车的信息监控，在满足用户用车需求下，实现了规模化电动汽车参与电网电能的调节，保证了电网安全稳定运行，同时获取优惠电价，节约了用电成本。

Description

参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法及***
技术领域
本发明属于新能源汽车应用领域，具体涉及一种参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法及***。
背景技术
在全世界范围内推广清洁能源的大环境下，面对未来的环境与能源压力，低碳出行的政策推进，电动汽车行业得到了空前发展，截至2020年底，全国新能源汽车保有量已达492万辆，比2019年增长29.18％，增长迅速。目前，电动汽车已成为城市重要的用电负荷之一，但其存在的规模大、充电地点不固定、充电时间不固定等特点，这种空间上和时间上的无序充电行为对电网负荷调控造成了很大的困扰，也对电力***的稳定运行造成了一定的冲击。
现有技术1(CN104600729B)“基于V2G技术的电动汽车参与经济调度优化控制方法”，提出了一个多目标优化模型，将电动汽车车主成本和经济调度成本作为多目标模型的两个目标函数，并让电动汽车通过有序充放电的方式来作为经济调度时的备用容量。在满足各种约束条件下，采用多目标遗传算法对模型进行求解。通过选择合适的pareto解集中的值，电动汽车采用V2G技术参与经济调度后可以节省车主成本和经济调度的成本，并且可以实现对负荷削峰填谷的功能。与不含电动汽车的经济调度有所区别，本发明充分考虑了电动汽车车主的充电成本和电动汽车集群的负荷特性，能提高电力***运行的经济性和稳定性。然而，现有技术1更加适用于单个电动汽车的能量管理。
现有技术2(CN109672199A)“一种基于能量平衡的电动汽车削峰填谷能力估计方法”，考虑分时电价对EV车主充电的影响，车主以充放电代数费用最小为目标进行充放电策略优化，然后研究配电***以平抑负荷曲线为目的的EV充放电调度方案，采用动态规划法进行EV充放电功率调度，实现负荷削峰填谷，本专利所提出的方法可用于评估配电***中EV削峰填谷能力。本发明以EV行驶里程估计EV的充电能量；在分时电价的电力市场环境中，电动汽车车主以充放电代数费用最小确定各电价时段可充放电的时长；本发明能调度电动汽车充放电功率以起到削峰填谷的作用。现有技术3(CN111431198A)“峰谷电价下考虑电动汽车V2G能力的配电网储能调峰方法”，根据电动汽车基本参数与运行约束条件，对电动汽车形成V2G能力边界并建立固定时长V2G能力预测模型；考虑配电网电动汽车总量，建立规模性电动汽车响应峰谷电价下固定时长V2G策略；根据配电网日负荷曲线，获得配电网日前调度功率曲线；最后日内根据日前调度策略，以削峰填谷效果最优为目标函数，以更小时间尺度对电动汽车配合储能V2G进行双时间尺度优化，获得配电网日内调度功率曲线。本发明的调度方法充分考虑电动汽车车主V2G意愿，使其利益最大化，同时充分考虑电动汽车双时间尺度下的V2G能力，辅助储能实现对配电网负荷削峰填谷的功能，也减小了日前计划的误差。现有技术2和现有技术3均是从车主角度出发对削峰填谷的车辆调度开展研究。
综上，电动汽车能量管理多只针对单个电动汽车个体，很少对规模化的电动汽车进行整体有效的电能管理，也较少从电力***角度进行广域的电动汽车接入的研究，而对于电力网络，如何管理和预测大规模电动汽车的充放电状态，成为未来保证电力***安全稳定运行的关键环节，其中规模化电动车电能入网参与电网分区削峰填谷就有极大的研究价值和市场需求。而随着大数据和5G技术的发展，车辆运行信息的规模化处理，电动汽车充放电的规模化管理已成为可能。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法及***，有效的解决大规模电动汽车充放电对配电网造成的电能管理冲击，并有效地参与调节电网峰谷差，协助电网运行的安全和稳定。
本发明采用如下的技术方案。
参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，包括：
步骤1，由电动汽车车辆调度平台采集注册电动汽车的区域信息和电量信息；注册电动汽车包括个人车辆和商用车辆；
步骤2，将全部注册电动汽车的区域信息和电量信息进行汇总后，计算监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值；
步骤3，电网调度***根据总负荷需求值和可送入配网的电量值向电动汽车车辆调度平台返回电网预调度信息；电网预调度信息包括监控区域内的充放电电量限值；
步骤4，根据充放电电量限值对监控区域进行调度区域划分，并根据调度区域划分结果，确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值；
步骤5，根据总负荷目标值和可送入配网的电量目标值，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对各台注册电动汽车进行调度。
优选地，步骤1中，区域信息包括车辆信息，位置信息；电量信息包括电池电量信息，行程信息；
其中，车辆信息包括：车辆用途，车辆型号，购车时间，驾驶员的姓名、电话，未来设定时间段内的车辆行程安排；未来设定时间段为24小时；
电池电量信息包括：车载电池容量，电池总电量，电池当前电量，单位里程耗电量，电池允许最低电量比。
优选地，步骤1包括：
步骤1.1，用户在电动汽车车辆调度平台中注册电动汽车；其中，电动汽车车辆调度平台包括区域监控模块和电量监控模块；
步骤1.2，电动汽车车辆调度平台通过区域监控模块，实时采集车辆信息和位置信息；电动汽车车辆调度平台还通过电量监控模块，实时采集车辆电池电量信息和行程信息。
优选地，步骤1.1中，用户在电动汽车车辆调度平台中注册电动汽车时，可以根据车辆用途将注册电动汽车分为个人车辆和商用车辆；通过签订网络信息保密协议对注册电动汽车的各类信息进行保护。
优选地，步骤2包括：
步骤2.1，根据配电网的供电范围，以电动汽车车辆调度平台为中心，划分监控区域；
步骤2.2，在监控区域内，统计全部注册电动汽车的区域信息和电量信息；
步骤2.3，利用全部注册电动汽车的位置信息和车辆电池电量信息，计算监控区域内全部车辆的总负荷需求值L，满足如下关系式：
Figure BDA0003343428250000041
式中，
B为电池当前电量比小于v的所有个人车辆，
v为个人车辆的安全电量比；
q为车辆的当前电量比，
Mn为电池当前电量比小于v的第n台个人车辆的车载电池容量，
C为电池当前电量比小于k的所有商用车辆，
k为商用车辆的电量限值比，
Mm为电池当前电量比小于k的第m台商用车辆的车载电池容量；
步骤2.4，利用个人车辆的位置信息和车辆电池电量信息，计算监控区域内个人车辆的可送入配网的电量值Q，满足如下关系式：
Figure BDA0003343428250000042
式中，
A为电池当前电量比大于v的所有个人车辆，
M′n为电池当前电量比大于v的第n台个人车辆的车载电池容量。
优选地，步骤3中，电动汽车车辆调度平台与配电网进行信息交互，即通过独立网络将监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值上传至配电网的调控***网络中，再通过独立网络获取配电网的调控***给出的电网预调度信息；
电网预调度信息包括监控区域内的充电电量限值和放电电量限值；
其中，独立网络中采用对称加密算法对交互的信息进行加密处理，并且独立网络还设置与通信网络的物理隔离。
优选地，步骤4中，比较监控区域内的充电电量限值与总负荷需求值的大小关系，对监控区域进行调度区域划分；
当充电电量限值大于总负荷需求值时，则监控区域判定为负荷增加区域l，增大监控区域内的个人车辆的安全电量比v后，利用步骤2.3计算得到总负荷目标值L′，且总负荷目标值L′不大于充电电量限值；
当放电电量限值大于可送入配网的电量值，则监控区域判定为入网电量增加区域g，减小监控区域内的个人车辆的安全电量比v后，利用步骤2.4计算得到可送入配网的电量目标值Q′，且电量目标值Q′不大于放电电量限值。
优选地，步骤5包括：
步骤5.1，以总负荷目标值L′和可送入配网的电量目标值Q′，作为影响分量；
步骤5.2，根据影响分量，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；
步骤5.3，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，向各台注册电动汽车发出控制指令，实现对注册电动汽车的调度。
优选地，步骤5.3中，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的个人车辆发布充放电指令，包括：
1)对电池当前电量比大于v′的个人车辆，发布送电入网指令；
2)对电池当前电量比小于等于v′的个人车辆，发布充电指令；
其中，v′为对应总负荷目标值L′和可送入配网的电量目标值Q′的个人车辆的安全电量比。
优选地，个人车辆的送电入网指令包括：送电速度，入网电量和送电补贴；
个人车辆的充电指令包括：充电速度，充电电价；
其中，根据个人车辆的入网电量，确定个人车辆可获得的送电补贴，根据送电补贴确定该车辆的充电电价；
根据监控区域内，当日当前时段的充放电电量与两周内相同时段的充放电电量的比较结果，确定送电速度和充电速度。
优选地，步骤5.1中，对于商用车辆，影响分量还包括运营用电量；运营用电量根据车辆调度需求和实时路况信息计算得到；
其中，车辆调度需求包括：车辆类型，用车人数及用途，用车时间，出发地点，到达地点。
优选地，步骤5.3中，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的商用车辆发布运营调度指令，包括：
1)根据车辆调度需求，以距离r为初始半径、以Δr为步长，搜索监控区域内满足q-w>k的空载商用车辆，其中，q为车辆的当前电量比，w为目标商用车辆的运营用电量比；当确定目标商用车辆后，向其发布用车指令；
2)对未收到用车指令的空载商用车辆，满足k′>q>k时，向其发布前往负荷增加区域l进行运营的指令；
3)对未收到用车指令的空载商用车辆，满足q>k′时，向其发布前往入网电量增加区域g进行运营的指令；
其中，k′为商用车辆的预充电量比，预充电量比为商用车辆的电池当前电量比大于k并且能够满足运营1小时用电的电池电量比；
电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的商用车辆发布充电控制指令，包括：对满足q<k的商用车辆，发布充电指令。
优选地，商用车辆的充电指令包括：目标充电桩，充电电价。
参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度***，包括：区域监控模块，电量监控模块，调度区域划分模块，车辆调度模块；
区域监控模块，用于采集注册电动汽车的区域信息；
电量监控模块，用于采集注册电动汽车的电量信息；
调度区域划分模块包括：充放电电量计算单元，电网预调度信息单元；其中，
充放电电量计算单元，用于将全部注册电动汽车的区域信息和电量信息进行汇总后，计算监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值；
电网预调度信息单元，用于根据电网预调度信息对监控区域进行调度区域划分，并根据调度区域划分结果，确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值；
车辆调度模块包括：调度计划制定单元，个人车辆调度单元和商用车辆调度单元；其中，
调度计划制定单元，用于根据调度区域划分模块输出的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；
个人车辆调度单元，用于根据个人车辆的充放电调度计划，向个人车辆发布控制指令；
商用车辆调度单元，用于根据商用车辆的运营调度计划，向商用车辆发布控制指令。
优选地，个人车辆调度单元和商用车辆调度单元均包括电动汽车充放电***电路；
电动汽车充放电***电路包括：交流侧滤波电路、三相AC/DC整流器、双向DC/DC变换器、直流侧滤波电路和控制电路。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：对大规模电动汽车接入电网的充放电行为进行整体化、区域性、实时性的有效管理，通过与电力网络深入的实时数据互动，起到参与区域性的电网削峰填谷的精确调节作用，既保证了电动汽车电能安全管理，又保证电网安全稳定运行，同时做到了电能的最大化利用，具有很高的安全生产价值和经济价值。
附图说明
图1是本发明参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法的原理图；
图2是本发明参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法的步骤框图；
图3是本发明一实施例中参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1。
如图1和2，参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，包括步骤1至5，具体如下：
步骤1，由电动汽车车辆调度平台采集注册电动汽车的区域信息和电量信息；注册电动汽车包括个人车辆和商用车辆。
具体地，步骤1中，区域信息包括车辆信息，位置信息；电量信息包括电池电量信息，行程信息；
其中，车辆信息包括：车辆用途，车辆型号，购车时间，驾驶员的姓名、电话，未来设定时间段内的车辆行程安排。
值得注意的是，本发明优选实施例1中，未来设定时间段为24小时是一种非限制性的较优选择，本领域技术人员可以根据调度需求选择不同的未来设定时间段。
电池电量信息包括：车载电池容量，电池总电量，电池当前电量，单位里程耗电量，电池允许最低电量比。
具体地，步骤1包括：
步骤1.1，用户在电动汽车车辆调度平台中注册电动汽车；其中，电动汽车车辆调度平台包括区域监控模块和电量监控模块；
步骤1.2，电动汽车车辆调度平台通过区域监控模块，实时采集车辆信息和位置信息；电动汽车车辆调度平台还通过电量监控模块，实时采集车辆电池电量信息和行程信息。
本发明优选实施例1中，用户通过区域监控模块应用GPS技术实时上传车辆位置信息，并通过电量监控模块汇集车辆信息和电池电量信息。
进一步，步骤1.1中，用户在电动汽车车辆调度平台中注册电动汽车时，可以根据车辆用途将注册电动汽车分为个人车辆和商用车辆；通过签订网络信息保密协议对注册电动汽车的各类信息进行保护。
步骤2，将全部注册电动汽车的区域信息和电量信息进行汇总后，计算监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值。
具体地，步骤2包括：
步骤2.1，根据配电网的供电范围，以电动汽车车辆调度平台为中心，划分监控区域。
步骤2.2，在监控区域内，统计全部注册电动汽车的区域信息和电量信息。
步骤2.3，利用全部注册电动汽车的位置信息和车辆电池电量信息，计算监控区域内全部车辆的总负荷需求值L，满足如下关系式：
Figure BDA0003343428250000081
式中，
B为电池当前电量比小于v的所有个人车辆，
v为个人车辆的安全电量比；
q为车辆的当前电量比，
Mn为电池当前电量比小于v的第n台个人车辆的车载电池容量，
C为电池当前电量比小于k的所有商用车辆，
k为商用车辆的电量限值比，
Mm为电池当前电量比小于k的第m台商用车辆的车载电池容量；
步骤2.4，利用个人车辆的位置信息和车辆电池电量信息，计算监控区域内个人车辆的可送入配网的电量值Q，满足如下关系式：
Figure BDA0003343428250000091
式中，
A为电池当前电量比大于v的所有个人车辆，
M′n为电池当前电量比大于v的第n台个人车辆的车载电池容量。
步骤3，电网调度***根据总负荷需求值和可送入配网的电量值向电动汽车车辆调度平台返回电网预调度信息；电网预调度信息包括监控区域内的充放电电量限值。
具体地，步骤3中，电动汽车车辆调度平台与配电网进行信息交互，即通过独立网络将监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值上传至配电网的调控***网络中，再通过独立网络获取配电网的调控***给出的电网预调度信息。
电网预调度信息包括监控区域内的充电电量限值和放电电量限值。
其中，独立网络中采用对称加密算法对交互的信息进行加密处理，并且独立网络还设置与通信网络的物理隔离。
步骤4，根据充放电电量限值对监控区域进行调度区域划分，并根据调度区域划分结果，确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值。
具体地，步骤4中，比较监控区域内的充电电量限值与总负荷需求值的大小关系，对监控区域进行调度区域划分：
当充电电量限值大于总负荷需求值时，则监控区域判定为负荷增加区域l，增大监控区域内的个人车辆的安全电量比v后，利用步骤2.3计算得到总负荷目标值L′，且总负荷目标值L′不大于充电电量限值；
当放电电量限值大于可送入配网的电量值，则监控区域判定为入网电量增加区域g，减小监控区域内的个人车辆的安全电量比v后，利用步骤2.4计算得到可送入配网的电量目标值Q′，且电量目标值Q′不大于放电电量限值。
步骤5，根据总负荷目标值和可送入配网的电量目标值，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对各台注册电动汽车进行调度。
具体地，步骤5包括：
步骤5.1，以总负荷目标值L′和可送入配网的电量目标值Q′，作为影响分量；
步骤5.2，根据影响分量，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；
步骤5.3，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，向各台注册电动汽车发出控制指令，实现对注册电动汽车的调度。
进一步，步骤5.3中，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的个人车辆发布充放电指令，包括：
1)对电池当前电量比大于v′的个人车辆，发布送电入网指令；
2)对电池当前电量比小于等于v′的个人车辆，发布充电指令；
其中，v′为对应总负荷目标值L′和可送入配网的电量目标值Q′的个人车辆的安全电量比。
具体地，个人车辆的送电入网指令包括：送电速度，入网电量和送电补贴；
个人车辆的充电指令包括：充电速度，充电电价；
其中，根据个人车辆的入网电量，确定个人车辆可获得的送电补贴，根据送电补贴确定该车辆的充电电价；
根据监控区域内，当日当前时段的充放电电量与两周内相同时段的充放电电量的比较结果，确定送电速度和充电速度。本发明优选实施例中，在当日当前时段的充电电量大于两周内相同时段的充电电量的情况下，适当降低充电速度；在当日当前时段的放电电量大于两周内相同时段的放电电量的情况下，适当降低送电速度。
进一步，步骤5.1中，对于商用车辆，影响分量还包括运营用电量；运营用电量根据车辆调度需求和实时路况信息计算得到；
其中，车辆调度需求包括：车辆类型，用车人数及用途，用车时间，出发地点，到达地点。
进一步，步骤5.3中，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的商用车辆发布运营调度指令，包括：
1)根据车辆调度需求，以距离r为初始半径、以Δr为步长，搜索监控区域内满足q-w>k的空载商用车辆，其中，q为车辆的当前电量比，w为目标商用车辆的运营用电量比；当确定目标商用车辆后，向其发布用车指令；
2)对未收到用车指令的空载商用车辆，满足k′>q>k时，向其发布前往负荷增加区域l进行运营的指令；
3)对未收到用车指令的空载商用车辆，满足q>k′时，向其发布前往入网电量增加区域g进行运营的指令；
其中，k′为商用车辆的预充电量比，预充电量比为商用车辆的电池当前电量比大于k并且能够满足运营1小时用电的电池电量比；
值得注意的是，本发明优选实施例1中，运营1小时是一种非限制性的较优选择，本领域技术人员可以根据调度需求选择不同运营时长。
电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的商用车辆发布充电控制指令，包括：对满足q<k的商用车辆，发布充电指令。
进一步，商用车辆的充电指令包括：目标充电桩，充电电价。
实施例2。
本发明还提出一种参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度***，包括：区域监控模块，电量监控模块，调度区域划分模块，车辆调度模块；
区域监控模块，用于采集注册电动汽车的区域信息；电量监控模块，用于采集注册电动汽车的电量信息。
本发明优选实施例2中，区域监控模块和电量监控模块安装在监控区域内参与电网分区削峰填谷的注册电动汽车上；注册电动汽车通过区域监控模块将电动汽车注册的车辆信息以及用户的计划行程信息上传至调度区域划分模块，区域监控模块还将实时采集的电动汽车位置信息上传至调度区域划分模块，电量监控模块实时监测电动汽车的电池电量信息并上传至调度区域划分模块。
调度区域划分模块包括：充放电电量计算单元，电网预调度信息单元；其中，
充放电电量计算单元，用于将全部注册电动汽车的区域信息和电量信息进行汇总后，计算监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值；
电网预调度信息单元，用于根据电网预调度信息对监控区域进行调度区域划分，并根据调度区域划分结果，确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值；
本发明优选实施例2中，调度区域划分模块将获取电力***实时供电路径图和各变电站供电覆盖区域图，根据电网供电范围进行调度区域划分；调度区域划分模块将通过区域监控模块和电量监控模块统计各区域内的所有电动汽车信息，并记录车辆数量变化情况和汽车电池状态。
车辆调度模块包括：调度计划制定单元，个人车辆调度单元和商用车辆调度单元；其中，
调度计划制定单元，用于根据调度区域划分模块输出的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；
个人车辆调度单元，用于根据个人车辆的充放电调度计划，向个人车辆发布控制指令；本发明优选实施例2中，个人车辆调度单元安装在调度区域内参与电网分区削峰填谷的个人电动汽车上，通过接受区域内总负荷需求与入网可调裕度计算模块下发的汽车充放电指令，通过充放电及速度控制电路对汽车进行充放电控制。
商用车辆调度单元，用于根据商用车辆的运营调度计划，向商用车辆发布控制指令；本发明优选实施例2中，商用车辆调度单元安装在调度区域内参与电网分区削峰填谷的商用电动汽车上，接收车辆调度需求模块所下达的调度指令，并将车辆未来行程安排发布给司机，完成商用车辆用车需求或车辆区域间调度需求。
本发明优选实施例2中，调度计划制定单元通过用车需求平台获取用车需求，并根据用车需求和当前区域内所有商用车辆信息，计算区域内所有商用车辆的调度结果，并下发给各商用车辆调度单元。
进一步，个人车辆调度单元和商用车辆调度单元均包括电动汽车充放电***电路；电动汽车充放电***电路包括：交流侧滤波电路、三相AC/DC整流器、双向DC/DC变换器、直流侧滤波电路和控制电路。
本发明优选实施例2中，电动汽车充放电***电路的结构是一种非限制性的较优选择，本领域技术人员可以根据电动汽车的技术现状设计不同结构的电动汽车充放电***电路。
采用本发明提出的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法及***，实现电动汽车车辆调度的情况如图3所示。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：对大规模电动汽车接入电网的充放电行为进行整体化、区域性、实时性的有效管理，通过与电力网络深入的实时数据互动，起到参与区域性的电网削峰填谷的精确调节作用，既保证了电动汽车电能安全管理，又保证电网安全稳定运行，同时做到了电能的最大化利用，具有很高的安全生产价值和经济价值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限定，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，由电动汽车车辆调度平台采集注册电动汽车的区域信息和电量信息；注册电动汽车包括个人车辆和商用车辆；
步骤2，将全部注册电动汽车的区域信息和电量信息进行汇总后，计算监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值；
步骤3，电网调度***根据总负荷需求值和可送入配网的电量值向电动汽车车辆调度平台返回电网预调度信息；电网预调度信息包括监控区域内的充放电电量限值；
步骤4，根据充放电电量限值对监控区域进行调度区域划分，并根据调度区域划分结果，确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值；
步骤5，根据总负荷目标值和可送入配网的电量目标值，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对各台注册电动汽车进行调度。
2.根据权利要求1所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤1中，区域信息包括车辆信息，位置信息；电量信息包括电池电量信息，行程信息；
其中，车辆信息包括：车辆用途，车辆型号，购车时间，驾驶员的姓名、电话，未来设定时间段内的车辆行程安排；未来设定时间段为24小时；
电池电量信息包括：车载电池容量，电池总电量，电池当前电量，单位里程耗电量，电池允许最低电量比。
3.根据权利要求2所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤1包括：
步骤1.1，用户在电动汽车车辆调度平台中注册电动汽车；其中，电动汽车车辆调度平台包括区域监控模块和电量监控模块；
步骤1.2，电动汽车车辆调度平台通过区域监控模块，实时采集车辆信息和位置信息；电动汽车车辆调度平台还通过电量监控模块，实时采集车辆电池电量信息和行程信息。
4.根据权利要求3所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤1.1中，用户在电动汽车车辆调度平台中注册电动汽车时，可以根据车辆用途将注册电动汽车分为个人车辆和商用车辆；通过签订网络信息保密协议对注册电动汽车的各类信息进行保护。
5.根据权利要求2所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤2包括：
步骤2.1，根据配电网的供电范围，以电动汽车车辆调度平台为中心，划分监控区域；
步骤2.2，在监控区域内，统计全部注册电动汽车的区域信息和电量信息；
步骤2.3，利用全部注册电动汽车的位置信息和车辆电池电量信息，计算监控区域内全部车辆的总负荷需求值L，满足如下关系式：
Figure FDA0003343428240000021
式中，
B为电池当前电量比小于v的所有个人车辆，
v为个人车辆的安全电量比；
q为车辆的当前电量比，
Mn为电池当前电量比小于v的第n台个人车辆的车载电池容量，
C为电池当前电量比小于k的所有商用车辆，
k为商用车辆的电量限值比，
Mm为电池当前电量比小于k的第m台商用车辆的车载电池容量；
步骤2.4，利用个人车辆的位置信息和车辆电池电量信息，计算监控区域内个人车辆的可送入配网的电量值Q，满足如下关系式：
Figure FDA0003343428240000022
式中，
A为电池当前电量比大于v的所有个人车辆，
M′n为电池当前电量比大于v的第n台个人车辆的车载电池容量。
6.根据权利要求5所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤3中，电动汽车车辆调度平台与配电网进行信息交互，即通过独立网络将监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值上传至配电网的调控***网络中，再通过独立网络获取配电网的调控***给出的电网预调度信息；
电网预调度信息包括监控区域内的充电电量限值和放电电量限值；
其中，独立网络中采用对称加密算法对交互的信息进行加密处理，并且独立网络还设置与通信网络的物理隔离。
7.根据权利要求6所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤4中，比较监控区域内的充电电量限值与总负荷需求值的大小关系，对监控区域进行调度区域划分；
当充电电量限值大于总负荷需求值时，则监控区域判定为负荷增加区域l，增大监控区域内的个人车辆的安全电量比v后，利用步骤2.3计算得到总负荷目标值L′，且总负荷目标值L′不大于充电电量限值；
当放电电量限值大于可送入配网的电量值，则监控区域判定为入网电量增加区域g，减小监控区域内的个人车辆的安全电量比v后，利用步骤2.4计算得到可送入配网的电量目标值Q′，且电量目标值Q′不大于放电电量限值。
8.根据权利要求7所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤5包括：
步骤5.1，以总负荷目标值L′和可送入配网的电量目标值Q′，作为影响分量；
步骤5.2，根据影响分量，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；
步骤5.3，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，向各台注册电动汽车发出控制指令，实现对注册电动汽车的调度。
9.根据权利要求8所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤5.3中，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的个人车辆发布充放电指令，包括：
1)对电池当前电量比大于v′的个人车辆，发布送电入网指令；
2)对电池当前电量比小于等于v′的个人车辆，发布充电指令；
其中，v′为对应总负荷目标值L′和可送入配网的电量目标值Q′的个人车辆的安全电量比。
10.根据权利要求9所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
个人车辆的送电入网指令包括：送电速度，入网电量和送电补贴；
个人车辆的充电指令包括：充电速度，充电电价；
其中，根据个人车辆的入网电量，确定个人车辆可获得的送电补贴，根据送电补贴确定该车辆的充电电价；
根据监控区域内，当日当前时段的充放电电量与两周内相同时段的充放电电量的比较结果，确定送电速度和充电速度。
11.根据权利要求8所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤5.1中，对于商用车辆，影响分量还包括运营用电量；运营用电量根据车辆调度需求和实时路况信息计算得到；
其中，车辆调度需求包括：车辆类型，用车人数及用途，用车时间，出发地点，到达地点。
12.根据权利要求11所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
步骤5.3中，电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的商用车辆发布运营调度指令，包括：
1)根据车辆调度需求，以距离r为初始半径、以Δr为步长，搜索监控区域内满足q-w>k的空载商用车辆，其中，q为车辆的当前电量比，w为目标商用车辆的运营用电量比；当确定目标商用车辆后，向其发布用车指令；
2)对未收到用车指令的空载商用车辆，满足k′>q>k时，向其发布前往负荷增加区域l进行运营的指令；
3)对未收到用车指令的空载商用车辆，满足q>k′时，向其发布前往入网电量增加区域g进行运营的指令；
其中，k′为商用车辆的预充电量比，预充电量比为商用车辆的电池当前电量比大于k并且能够满足运营1小时用电的电池电量比；
电动汽车车辆调度平台根据充放电调度计划，对监控区域内的商用车辆发布充电控制指令，包括：对满足q<k的商用车辆，发布充电指令。
13.根据权利要求12所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法，其特征在于，
商用车辆的充电指令包括：目标充电桩，充电电价。
14.利用权利要求1至13任一项所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度方法而实现的电动汽车车辆调度***，其特征在于，
***包括：区域监控模块，电量监控模块，调度区域划分模块，车辆调度模块；
区域监控模块，用于采集注册电动汽车的区域信息；
电量监控模块，用于采集注册电动汽车的电量信息；
调度区域划分模块包括：充放电电量计算单元，电网预调度信息单元；其中，
充放电电量计算单元，用于将全部注册电动汽车的区域信息和电量信息进行汇总后，计算监控区域内充电车辆的总负荷需求值和可送入配网的电量值；
电网预调度信息单元，用于根据电网预调度信息对监控区域进行调度区域划分，并根据调度区域划分结果，确定监控区域内充电车辆的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值；
车辆调度模块包括：调度计划制定单元，个人车辆调度单元和商用车辆调度单元；其中，
调度计划制定单元，用于根据调度区域划分模块输出的总负荷目标值和可送入配网的电量目标值，确定监控区域内单台注册电动汽车的充放电调度计划；
个人车辆调度单元，用于根据个人车辆的充放电调度计划，向个人车辆发布控制指令；
商用车辆调度单元，用于根据商用车辆的运营调度计划，向商用车辆发布控制指令。
15.根据权利要求14所述的参与电网分区削峰填谷的电动汽车车辆调度***，其特征在于，
个人车辆调度单元和商用车辆调度单元均包括电动汽车充放电***电路；
电动汽车充放电***电路包括：交流侧滤波电路、三相AC/DC整流器、双向DC/DC变换器、直流侧滤波电路和控制电路。
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