一种基于分钟级采集的有序充电业务智能监测管理系统的制作方法

本发明涉及有序充电业务智能监测管理领域，涉及到一种基于分钟级采集的有序充电业务智能监测管理系统。

背景技术：

1、近年来，电动汽车及充电基础设施爆发式增长，规模化电动汽车无序接入电网不仅会使得用电负荷快速增长，供电压力加大，峰谷差日益加大，进而对电网规划和稳定运行构成挑战，而且会加重局部电网存在的电压降落，支路容量不匹配，从而影响电能质量。

2、为了减小电动汽车规模化充电给配电网安全稳定运行带来的不利影响，很多区域开始实施有序充电控制策略和充电桩有序接入策略，并引导和激励私人电动汽车用户积极参与有序充电。

3、现有的有序充电业务主要是对区域内可有序充电的各电动汽车进行有序充电，进而促进用电平衡，提高电力系统的稳定性和可靠性，但存在着一些不足：一方面，现有的有序充电业务在分析有序充电的各电动汽车的充电顺序时，评估的指标较为单一，如仅从进场时间的先后分析各有序充电电动汽车的充电顺序，没有考虑到有序充电电动汽车的剩余电量和充电速率，进而使得有序充电充电顺序的科学性和合理性不强，而有序充电的顺序不合理会大大降低有序充电用户的体验感和积极性。

4、一方面，现有的有序充电业务仅停留在有序充电的充电顺序这一层面，没有进一步扩展分析各批次有序充电的充电接入时间和接入的各有序充电电动汽车，智能性不高。

5、另一方面，当区域中无序充电电动汽车数量太多且其累计用电量和充电功率较高时，仅靠有序充电控制策略难以有效缓解电网用电高峰期压力，此时还需对无序充电的功率进行调控。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种基于分钟级采集的有序充电业务智能监测管理系统，实现对有序充电业务智能监测管理的功能。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明提供一种基于分钟级采集的有序充电业务智能监测管理系统，包括：电动汽车充电分类统计模块：用于获取监测周期内目标小区停车场中各有序充电电动汽车和各无序充电电动汽车。

3、无序充电电力特征曲线获取模块：用于获取监测周期内目标小区停车场中各无序充电电动汽车的开始充电时间、额定充电功率和结束充电时间，分析电动汽车无序充电的用电量特征曲线和充电功率特征曲线。

4、无序充电充电功率调控模块：用于获取区域电网的用电量趋势曲线，根据电动汽车无序充电的用电量特征曲线和区域电网的用电量趋势曲线，判断是否需要对无序充电的充电功率进行调节，获取无序充电的各调节时段和各调节时段的用电量下调量，进一步对无序充电各调节时段中各无序充电电动汽车的充电功率进行调节。

5、有序充电充电顺序分析模块：用于获取各有序充电电动汽车的基本信息，其中基本信息包括进场时间、剩余电量和额定充电功率，分析各有序充电电动汽车的充电优先系数，获取有序充电的充电顺序。

6、有序充电充电调控模块：用于根据电动汽车无序充电的充电功率特征曲线和有序充电的充电顺序，获取有序充电的各批次充电时间和各批次充电的各有序充电电动汽车，进一步对监测周期内目标小区停车场中各有序充电电动汽车的充电进行调控。

7、数据库：用于存储各类型电动汽车的标准图像、电池容量和额定充电功率，并存储各历史年份监测周期内目标小区对应区域电网的用电量趋势曲线和目标小区停车场充电桩供电电源的额定功率。

8、在上述实施例的基础上，所述无序充电电力特征曲线获取模块的具体过程包括：通过目标小区停车场的充电控制终端获取监测周期内目标小区停车场中各无序充电电动汽车的开始充电时间和剩余电量，将其分别记为，表示第个无序充电电动汽车的编号，。

9、获取各无序充电电动汽车的类型，进一步得到各无序充电电动汽车的电池容量和额定充电功率，将其分别记为。

10、通过分析公式得到各无序充电电动汽车的结束充电时间，其中表示预设的结束充电时间的修正量。

11、在上述实施例的基础上，所述无序充电电力特征曲线获取模块的具体过程还包括：以时间为横坐标、以充电功率为纵坐标建立二维坐标系，根据监测周期内目标小区停车场中各无序充电电动汽车的开始充电时间、额定充电功率和结束充电时间，绘制各无序充电电动汽车的充电参考曲线。

12、按照预设的等时间间隔原则将监测周期划分为各时段，并将各时段按照时间先后的顺序进行编号，获取监测周期中各时段内各无序充电电动汽车的用电量和额定充电功率，进一步得到监测周期中各时段内无序充电电动汽车的总用电量和总充电功率,并将监测周期中各时段内无序充电电动汽车的总用电量记为，表示监测周期中第个时段的编号，。

13、以时段的编号为横坐标，以总用电量为纵坐标建立二维坐标系，根据监测周期中各时段内无序充电电动汽车的总用电量，绘制电动汽车无序充电的用电量特征曲线。

14、以时段的编号为横坐标，以总充电功率为纵坐标建立二维坐标系，根据监测周期中各时段内无序充电电动汽车的总充电功率，绘制电动汽车无序充电的充电功率特征曲线。

15、在上述实施例的基础上，所述无序充电充电功率调控模块的具体过程包括：:获取区域电网的用电量趋势曲线，进一步得到区域电网的用电高峰时间段，将监测周期中各时段与区域电网的用电高峰时间段进行比对，若监测周期中某时段与区域电网的用电高峰时间段存在重合，则将该时段记为标记时段，统计得到监测周期中各标记时段。

16、:根据监测周期中各时段内无序充电电动汽车的总用电量，筛选得到监测周期中各标记时段内无序充电电动汽车的总用电量，将其记为，表示第个标记时段的编号，。

17、根据区域电网的用电量趋势曲线，获取区域电网在监测周期中各标记时段的总用电量和在监测周期的平均用电量，将其分别记为。

18、获取监测周期内目标小区停车场中有序充电电动汽车和无序充电电动汽车的数量，将其分别记为。

19、通过分析公式得到监测周期中各标记时段的功率调节需求系数，其中表示预设的标记时段内无序充电电动汽车的总用电量的阈值，表示监测周期中时段的数量。

20、在上述实施例的基础上，所述无序充电充电功率调控模块的具体过程还包括：将监测周期中各标记时段的功率调节需求系数与预设的功率调节需求系数阈值进行比对，若监测周期中各标记时段的功率调节需求系数均小于功率调节需求系数阈值，则不需要对无序充电的充电功率进行调节，反之，则需要对无序充电的充电功率进行调节。

21、获取功率调节需求系数大于或等于功率调节需求系数阈值的各标记时段，将其记为无序充电的各调节时段。

22、获取无序充电各调节时段的功率调节需求系数，将无序充电各调节时段的功率调节需求系数与预设的各功率调节需求系数范围对应的用电量下调量进行比对，筛选得到无序充电的各调节时段的用电量下调量，将其记为，表示第个调节时段的编号，。

23、在上述实施例的基础上，所述无序充电充电功率调控模块的具体过程还包括：获取无序充电各调节时段中各无序充电电动汽车的额定充电功率，将其记为，表示调节时段中第个无序充电电动汽车的编号，，获取无序充电各调节时段中无序充电电动汽车的数量，将其记为。

24、通过分析公式得到无序充电各调节时段中各无序充电电动汽车的实际充电功率，其中表示预设的实际充电功率的修正因子，表示预设的监测周期中单个时段的时长。

25、根据无序充电各调节时段中各无序充电电动汽车的额定充电功率和实际充电功率，对无序充电各调节时段中各无序充电电动汽车的充电功率进行调节。

26、在上述实施例的基础上，所述有序充电充电顺序分析模块的具体过程为：获取各有序充电电动汽车的进场时间，进一步获取各有序充电电动汽车的进场时间与监测周期的起始时间之间的间隔时长，将其记为，表示第个有序充电电动汽车的编号，。

27、通过目标小区停车场的充电控制终端获取各有序充电电动汽车的剩余电量，将其记为。

28、获取各有序充电电动汽车的额定充电功率，将其记为。

29、通过分析公式得到各有序充电电动汽车的充电优先系数，其中表示自然常数，表示有序充电电动汽车的数量，分别表示预设的进场时间、剩余电量和充电功率的权值。

30、将各有序充电电动汽车按照其充电优先系数从大到小的顺序进行排序，得到有序充电的充电顺序。

31、在上述实施例的基础上，所述有序充电充电调控模块的具体过程包括：根据电动汽车无序充电的充电功率特征曲线，得到电动汽车无序充电的各峰点和各谷点，获取峰点对应时刻与其相邻下一谷点对应时刻之间的中间时刻，将其记为有序充电接入时刻，统计得到各有序充电接入时刻，将其记为有序充电的各批次充电时间。

32、提取数据库中存储的目标小区停车场充电桩供电电源的额定功率，将目标小区停车场充电桩供电电源的额定功率减去电动汽车无序充电的充电功率特征曲线中有序充电接入时刻对应的无序充电功率，得到有序充电接入时刻对应的可接入充电功率容量，统计得到各有序充电接入时刻对应的可接入充电功率容量，将其记为有序充电各批次充电时间的可接入充电功率容量。

33、在上述实施例的基础上，所述有序充电充电调控模块的具体过程还包括：按照有序充电的充电顺序，将各有序充电电动汽车的额定充电功率依次相加，直至累加到某个有序充电电动汽车，该有序充电电动汽车及其之前各有序充电电动汽车的额定充电功率的累加量小于或等于有序充电第一批次充电时间的可接入充电功率容量，并且累加到该有序充电电动汽车的下一有序充电电动汽车时，额定充电功率的累加量大于有序充电第一批次充电时间的可接入充电功率容量，则将该有序充电电动汽车及其之前各有序充电电动汽车记为有序充电第一批次充电的各有序充电电动汽车，以此类推，得到有序充电各批次充电的各有序充电电动汽车。

34、相对于现有技术，本发明所述的一种基于分钟级采集的有序充电业务智能监测管理系统以下有益效果：1、本发明从有序充电电动汽车的进场时间、剩余电量和充电功率多个维度全面评估有序充电电动汽车的充电顺序，使得有序充电的顺序更加合理化和人性化，进而提高有序充电用户的体验感和积极性。

35、2、本发明根据电动汽车无序充电的充电功率特征曲线和有序充电的充电顺序，获取有序充电的各批次充电时间和各批次充电的各有序充电电动汽车，提高有序充电业务的智能化。

36、3、本发明根据电动汽车无序充电的用电量和区域电网的用电量，进而对无序充电的功率进行调控，通过有序充电的顺序调控和无序充电的功率调控两种方式的灵活配合，有效减轻电网高峰期压力，提升电网运行的稳定性和可靠性。