一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于电动汽车充电系统设计的相关技术，特别是一种控制电动汽车充电时 间的智能充电策略，通过充电系统采集家庭负荷、环境温度等信息，自动预测未来24小时 的家庭基本负荷W及电动汽车充电台数，粒子群优化程序根据W上信息对电动汽车的充电 起始时间进行优化，减小变压器寿命损失和用户费用。
【背景技术】：
[0002] 大量电动汽车的接入会对配电网运行产生很大影响，会增加配电网的负荷，对配 电变压器热容量及其使用寿命造成一定的影响。目前针对电动汽车对电网影响研究主要集 中于充电装置、配网电能质量和充电站规划等方面，而对于对配电网主设备的影响研究较 少，为了同时减小电动汽车充电时对配电变压器寿命和用户的影响，送种控制电动汽车充 电时间的智能充电策略从安全性和经济性两方面考虑，将用户电费最小和配电变压器寿命 损失最小同时作为优化对象，建立一个多目标的优化函数，对电动汽车的充电起始时间进 行优化和控制。
【发明内容】
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[0003] 本发明涉及一种大量电动汽车同时接入配电网的智能充电方法，在日常所用充电 器的基础上，一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略，通过智能充电管理系统的优化 程序自动设计出一天内多台电动汽车的最优充电的起始充电时间，W减小配电变压器的寿 命损失和用户费用。
[0004] 具体技术方案如下：
[0005] -种控制电动汽车充电时间的智能充电策略，包括下列步骤：
[0006] (1)充电管理系统通过电网负荷监测系统，获得电网的过去的负荷变化曲线，并预 测从当前到未来24小时的某配电变压器用电负荷曲线，预测从当前到未来24小时的当地 环境温度；
[0007] (2)充电管理系统通过控制装置获得W往电动汽车充电数据，根据送些数据预测 从当前到未来24小时的该配电变压器辖区的电动汽车充电台数、充电总量等；
[0008] (3)充电管理系统根据预测的负荷、电动汽车充电台数、充电总量、环境温度等相 关数据，通过优化程序自动计算出一天内多台电动汽车的最优充电起始充电时间；
[0009] (4)充电管理系统控制调度车载充电器的控制装置闭合充电主继电器，根据优化 程序结果控制电动汽车开始充电；
[0010] (5)充电管理系统检测电动汽车电池电量，充电达到要求后，充电管理系统控制调 度车载充电器的控制装置，充电器充电主继电器断开，结束充电。
[0011] 优选地，步骤（1)中充电管理系统可W通过控制装置获取电动汽车充电信息和控 制电动汽车充电时间，通过与电网相连获得电网负荷等信息；
[0012] 根据电网的过去的负荷变化、环境因素、社会因素等相关信息，充电管理系统采用 支持向量机的方法预测未来24小时的某配电变压器用电负荷曲线；
[0013] 获得从当前到未来24小时的环境温度的方法；充电管理系统根据W往两年的环 境温度规律W及近期气象部口的环境温度预测，进行综合分析预测未来24小时的当地环 境温度。
[0014] 优选地，步骤（2)中充电管理系统根据当天日期，结合未来24小时的温度等相关 信息，从历史数据中选择和当天最相近的一天，W最相近的一天的电动汽车的充电数据作 为基础，根据社会因素等作适当的调整，最终预测未来24小时的该配电变压器管辖范围内 的
[0015] 优选地，步骤（3)中，充电管理系统通过粒子群算法，对电动汽车的充电起始时间 进行优化控制，最终目的是使配电变压器在满足用户需求的同时使用户费用和配电变压器 寿命损失最小；
[0016] 电动汽车的类型为单一类型电动车，具有相同的电池类型、容量、充电量等参数， 并且充电电流假定为0. 2C(C代表电池的容量），充电功率假定为恒定值；因此充电时间约 为5个小时。
[0017] 电动汽车电池的电池荷电状态SOC从0至Ij100%,保证电动汽车充满后，充电器充 电主继电器断开，结束充电。
[0018] 优选地，步骤（3)中，为了减小变压器寿命损失和用户费用，分别建立寿命损失最 小模型和用户电费最小模型，并W此为基础，建立了考虑峰谷电价和配电变压器寿命损失 的影响的电动汽车多目标充电优化模型；
[001引 （1)目标函数1;寿命损失最小模型
[0020] 寿命损失优化控制智能充电方法，最终目的是使配电变压器在满足用户需求的同 时使得寿命损失最小，优化模型如式（1)，变压器的寿命损失按照IEC标准（2)-(5)进行计 算；
[0026] 其中，t，是第j辆电动汽车的起始充电时间，也是进行优化的量，为保证充满电，范 围为18:00-凌晨2:00 ;充电时间6pm到7am被分成N段均匀相等的时间，被分成N段均匀 相等的时间，i是第i段时间间隔，j是第j辆接入的电动汽车，Pi, ,是第j辆电动汽车在第 i个时间间隔的充电功率，^(1>;|，斬;，0。，^<<，^<)是所有接入的电动汽车在第1个时间间隔中 7=1 的寿命损失；变压器的老化和绕组的热点温度有关，F。。，。是第n个时间间隔内的加速老化 因子，与热点温度9h成指数关系，可用（2)或者（3) ;t。是第n个时间间隔，n表示时间间 隔的个数N为总的时间间隔数，0h热点温度；Few为在Iicrc的参考温度下给定时间内等效 加速老化因子，％IDL为在送段时间内的寿命损失百分数，我们选取变压器的生命周期为 180000 小时（20. 55 年）；
[0027] 似目标函数2;用户电费最小模型
[0028] 假设居民小区开展居民生活用电峰谷分时电价试点工作，用电高峰段为每日8时 至22时；用电低谷段为22时至次日8时；
[0029] 用户电费最小模型，最终目的是使配电变压器在满足用户需求的同时使得用户的 电费最小，即使（6)成立；
[003引d为电价，用电高峰期间电价为每千瓦时0.55元，用电低谷期间电价为每千瓦时 0. 35 元；
[003引做约束条件
[0034] 上述两个目标函数需同时满足约束条件（8) (9) (10): N
[003引s.t：Yj>,，件二C (8) ,=1
[003引 tmin《tj《tmax 0)
[0037] 24:00 (10)
[0038] 其中，C是每辆电动汽车充电容量，t为时间。
[0039] (4)基于峰谷电价和寿命损失的电动汽车多目标优化智能充电模型
[0040] minFF=(1-p)礼+p冲 （11)
[0041] 式（11)为同时考虑峰谷电价和寿命损失的电动汽车多目标优化智能充电模型， 使该式最小的解集即为优化模型的最优解，其中P、l-P为用户电费和寿命损失的权重，0 <P< 1，可取P= 0. 5。
【附图说明】：
[0042] 图1是本发明提供的一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略的系统结构图；
[0043]图2是本发明提供的一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略的优化流程图。
【具体实施方式】：
[0044] 下面根据附图1，2对本发明进行详细的描述，其为本发明多种实施方式中的一种 优选实施例。
[0045] 本发明提供的一种控制电动汽车充电时间的智能充电策略，系统结构如图1，电动 汽车充电车载充电器上装有一个控制装置，该装置可获知电动汽车的充电信息，并且可W 控制电动汽车充电的启停；电动汽车充电器通过插座与电网相连；充电管理系统可W通过 控制装置获取电动汽车充电信息和控制电动汽车充电时间，通过与电网相连获得电网负荷 等信息。
[0046] 充电管理系统通过优化程序自动调整电动汽车的起始充电时间，W达到减少配电 变压器的寿命损失和用户费用的目的；当充电时间到达后，充电管理系统闭合