本发明涉及智能充电桩充电技术领域，特别涉及一种自适应的充电桩充电控制方法及系统。
背景技术：
新能源电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。由于新能源电动汽车以电力为动力，对环境影响小，前景被广泛看好，也符合新型能源战略要求。但是，也就是因为新能源电动汽车以电力为动力，配套的充电设备，即充电站和充电桩需要配套跟上，不然用户使用不方便将大大影响新能源电动汽车的推广。
充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两种。交流充电桩是安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置；直流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。
由于充电桩的充电情况将会对电力系统运行产生深刻影响，因此充电桩的充电控制将成为系统运行控制的重要手段，不仅能够限制充电负荷的不利影响，而且能够实现负荷削峰填谷，促进可再生能源吸纳，发挥负荷调度的作用。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出一种能够对电网资源进行有效调度的自适应的充电桩充电控制方法及系统。
一种自适应的充电桩充电控制方法，其包括如下步骤：
S0、上级控制平台实时监控接入的本地充电控制平台的电量需求，并判断总实际充电供电负荷与总电量需求的差值是否大于预设安全阈值；在大于预设安全阈值时，直接跳转到步骤S1；在等于总实际充电供电负荷时，降低部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到步骤S1；在小于总实际充电供电负荷时，停止部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到步骤S1；
S1、本地充电控制平台获取所有接入自身平台的汽车的充电需求和动力电池信息，所述充电需求下一次用车时间和电量需求信息；
S2、本地充电控制平台接收到充电需求信息后根据上级控制平台发送的配电网基础负荷数据和已接入的汽车充电计划，对汽车进行有序自适应的充电桩充电控制；
S3、本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电计划，并将充电计划上传给根据上级控制平台，并判断本地充电控制平台与上级控制平台之间是否存在通信障碍，如果通信存在障碍，则本地控制平台根据最后一次存储的配电网基础负荷曲线制定充电计划；
S4、本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电模式，并制定各种充电模式下的费率；并将各个充电模式下的充电时间、充电费用总额发送到各个汽车，并获得汽车的反馈信息，所述反馈信息包括是否接受本地充电控制平台的调度；对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电；对不接受本地充电控制平台调度的汽车按照汽车对应的客户选择的充电模式进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制方法中，
所述步骤S4中对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电包括：
S41、以配电变压器的供电容量限制作为边界，将冗余功率划分为多个蜂窝格，每个蜂窝格用于表示一个充电任务，蜂窝格含有3个参数：高度表示充电功率，如每辆电动汽车电池的额定充电功率；宽度表示单位充电时长为一个充电时段；蜂窝格的位置还用于表示充电任务的开始和结束时刻以及不同时段的充电费用；
S42、在汽车停留时间段内随机选择满足其充电需求的蜂窝格数，生成初始蜂窝格选取矩阵；
S43、判断初始网络选取矩阵是否满足初始种群数量；满足时跳转到步骤S44，不满足时跳转到步骤S42；
S44、对父代矩阵进行交叉，生成第一代子代矩阵，并跳转到步骤S45；
S45、对第一代子代矩阵进行变异，生成第二代子代矩阵，并跳转到步骤S46；
S46、判断是否达到优化目标，达到目标是输出最优解，并跳转到步骤S48；没有达到目标时跳转到步骤S47；
S47、选择满足适应度的子代进入下一代迭代并判断是否达到迭代次数，达到时跳转到步骤S48；未达到时跳转到S44；
S48、根据输出的最优解对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制方法中，
所述步骤S44中设置交叉概率0.8，在0至1范围生成随机数，并判断随机数是否小于交叉概率，如小于则对相邻的两父代矩阵进行单点交叉操作；所述交叉是指父代矩阵每行均选择一个元素作为交叉点，并对两矩阵交叉点之后的元素进行交换。
本发明还提供一种自适应的充电桩充电控制系统，其包括如下单元：
电量需求自适应调度单元，用于通过上级控制平台实时监控接入的本地充电控制平台的电量需求，并判断总实际充电供电负荷与总电量需求的差值是否大于预设安全阈值；在大于预设安全阈值时，直接跳转到需求信息获取单元；在等于总实际充电供电负荷时，降低部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到需求信息获取单元；在小于总实际充电供电负荷时，停止部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到需求信息获取单元；
需求信息获取单元，用于通过本地充电控制平台获取所有接入自身平台的汽车的充电需求和动力电池信息，所述充电需求下一次用车时间和电量需求信息；
汽车充电计划制定单元，用于本地充电控制平台接收到充电需求信息后根据上级控制平台发送的配电网基础负荷数据和已接入的汽车充电计划，对汽车进行有序自适应的充电桩充电控制；
平台交互单元，用于通过本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电计划，并将充电计划上传给根据上级控制平台，并判断本地充电控制平台与上级控制平台之间是否存在通信障碍，如果通信存在障碍，则本地控制平台根据最后一次存储的配电网基础负荷曲线制定充电计划；
充电控制单元，用于通过本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电模式，并制定各种充电模式下的费率；并将各个充电模式下的充电时间、充电费用总额发送到各个汽车，并获得汽车的反馈信息，所述反馈信息包括是否接受本地充电控制平台的调度；对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电；对不接受本地充电控制平台调度的汽车按照汽车对应的客户选择的充电模式进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制系统中，
所述充电控制单元中对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电包括：
初始化单元，用于以配电变压器的供电容量限制作为边界，将冗余功率划分为多个蜂窝格，每个蜂窝格用于表示一个充电任务，蜂窝格含有3个参数：高度表示充电功率，如每辆电动汽车电池的额定充电功率；宽度表示单位充电时长为一个充电时段；蜂窝格的位置还用于表示充电任务的开始和结束时刻以及不同时段的充电费用；
矩阵选取单元，用于在汽车停留时间段内随机选择满足其充电需求的蜂窝格数，生成初始蜂窝格选取矩阵；
第一判断单元，用于判断初始网络选取矩阵是否满足初始种群数量；满足时跳转到交叉单元，不满足时跳转到矩阵选取单元；
交叉单元，用于对父代矩阵进行交叉，生成第一代子代矩阵，并跳转到异化单元；
异化单元，用于对第一代子代矩阵进行变异，生成第二代子代矩阵，并跳转到第二判断单元；
第二判断单元，用于判断是否达到优化目标，达到目标是输出最优解，并跳转到最优调度单元；没有达到目标时跳转到第三判断单元；
第三判断单元，用于选择满足适应度的子代进入下一代迭代并判断是否达到迭代次数，达到时跳转到最优调度单元；未达到时跳转到交叉单元；
最优调度单元，用于根据输出的最优解对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制系统中，
所述交叉单元中设置交叉概率0.8，在0至1范围生成随机数，并判断随机数是否小于交叉概率，如小于则对相邻的两父代矩阵进行单点交叉操作；所述交叉是指父代矩阵每行均选择一个元素作为交叉点，并对两矩阵交叉点之后的元素进行交换。
实施本发明提供的自适应的充电桩充电控制系统及方法与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过上级控制平台对所有接入的本地充电控制平台进行总体电量控制调配；并且本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电模式，并制定各种充电模式下的费率，在接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电；对不接受本地充电控制平台调度的汽车按照汽车对应的客户选择的充电模式进行充电，能够在最大限度上利用电能，减少损耗，同时兼顾充电用户的利益。
此外，通过上级控制平台实时监控接入的本地充电控制平台的电量需求，并判断总实际充电供电负荷与总电量需求的差值是否大于预设安全阈值，能够保证电网整体供电的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例的自适应的充电桩充电控制系统结构框图。
具体实施方式
一种自适应的充电桩充电控制方法，其包括如下步骤：
S0、上级控制平台实时监控接入的本地充电控制平台的电量需求，并判断总实际充电供电负荷与总电量需求的差值是否大于预设安全阈值；在大于预设安全阈值时，直接跳转到步骤S1；在等于总实际充电供电负荷时，降低部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到步骤S1；在小于总实际充电供电负荷时，停止部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到步骤S1；
S1、本地充电控制平台获取所有接入自身平台的汽车的充电需求和动力电池信息，所述充电需求下一次用车时间和电量需求信息；
S2、本地充电控制平台接收到充电需求信息后根据上级控制平台发送的配电网基础负荷数据和已接入的汽车充电计划，对汽车进行有序自适应的充电桩充电控制；
S3、本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电计划，并将充电计划上传给根据上级控制平台，并判断本地充电控制平台与上级控制平台之间是否存在通信障碍，如果通信存在障碍，则本地控制平台根据最后一次存储的配电网基础负荷曲线制定充电计划；
S4、本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电模式，并制定各种充电模式下的费率；并将各个充电模式下的充电时间、充电费用总额发送到各个汽车，并获得汽车的反馈信息，所述反馈信息包括是否接受本地充电控制平台的调度；对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电；对不接受本地充电控制平台调度的汽车按照汽车对应的客户选择的充电模式进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制方法中，
所述步骤S4中对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电包括：
S41、以配电变压器的供电容量限制作为边界，将冗余功率划分为多个蜂窝格，每个蜂窝格用于表示一个充电任务，蜂窝格含有3个参数：高度表示充电功率，如每辆电动汽车电池的额定充电功率；宽度表示单位充电时长为一个充电时段；蜂窝格的位置还用于表示充电任务的开始和结束时刻以及不同时段的充电费用；
S42、在汽车停留时间段内随机选择满足其充电需求的蜂窝格数，生成初始蜂窝格选取矩阵；
S43、判断初始网络选取矩阵是否满足初始种群数量；满足时跳转到步骤S44，不满足时跳转到步骤S42；
S44、对父代矩阵进行交叉，生成第一代子代矩阵，并跳转到步骤S45；
S45、对第一代子代矩阵进行变异，生成第二代子代矩阵，并跳转到步骤S46；
S46、判断是否达到优化目标，达到目标是输出最优解，并跳转到步骤S48；没有达到目标时跳转到步骤S47；
S47、选择满足适应度的子代进入下一代迭代并判断是否达到迭代次数，达到时跳转到步骤S48；未达到时跳转到S44；
S48、根据输出的最优解对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制方法中，
所述步骤S44中设置交叉概率0.8，在0至1范围生成随机数，并判断随机数是否小于交叉概率，如小于则对相邻的两父代矩阵进行单点交叉操作；所述交叉是指父代矩阵每行均选择一个元素作为交叉点，并对两矩阵交叉点之后的元素进行交换。
可选地，所述步骤S4之后还包括S5，根据车辆的唯一标识信息获取待支付的用户账户信息，对用户的虹膜进行定位，在定位成功后对用户的虹膜进行裁剪；将把圆环行的虹膜区域转变成矩形区域，采用极坐标变换得到变换后的矩阵；将需要提取的虹膜区域的矩形矩阵进行归一化处理；从归一化处理后的矩阵中提取虹膜特征；利用离散余弦变化对虹膜特征进行降维；将降维后的虹膜特征与预先存储的虹膜信息进行对比，在对比成功后在用户账户信息中预先冻结预设数额的费用，预设数据的费用大于或等于一次完整充电状况下最高费用；在车辆充电结束后，生成充电费用账单，并向用户车辆发送充电费用账单；获取用户的验证信息，在验证通过时，从用户账户中预先冻结预设数额的费用中扣除充电费用，并将余下的冻结款项解冻；在验证未通过时，提示用户通过其他方式进行支付，在支付成功后，将预先冻结预设数额的费用进行解冻。
可选地，所述步骤S6还包括预先设定各个用户账户之间的关联关系；
判断用户账户金额是否大于或等于预先冻结预设数额的费用；如果大于或等于预先冻结预设数额的费用，根据用户选择的充电模式在用户账户信息中预先冻结预设数额的费用；在小于预先冻结预设数额的费用时，将需要预先冻结的费用信息发送到与该用户相关联的用户，并获取与该用户相关联的用户的确定指令，并跳转支付。
如图1所示，本发明还提供一种自适应的充电桩充电控制系统，其包括如下单元：
电量需求自适应调度单元，用于通过上级控制平台实时监控接入的本地充电控制平台的电量需求，并判断总实际充电供电负荷与总电量需求的差值是否大于预设安全阈值；在大于预设安全阈值时，直接跳转到需求信息获取单元；在等于总实际充电供电负荷时，降低部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到需求信息获取单元；在小于总实际充电供电负荷时，停止部分本地充电控制平台的供电负荷，并跳转到需求信息获取单元；
需求信息获取单元，用于通过本地充电控制平台获取所有接入自身平台的汽车的充电需求和动力电池信息，所述充电需求下一次用车时间和电量需求信息；
汽车充电计划制定单元，用于本地充电控制平台接收到充电需求信息后根据上级控制平台发送的配电网基础负荷数据和已接入的汽车充电计划，对汽车进行有序自适应的充电桩充电控制；
平台交互单元，用于通过本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电计划，并将充电计划上传给根据上级控制平台，并判断本地充电控制平台与上级控制平台之间是否存在通信障碍，如果通信存在障碍，则本地控制平台根据最后一次存储的配电网基础负荷曲线制定充电计划；
充电控制单元，用于通过本地充电控制平台制定其控制的本汽车的充电模式，并制定各种充电模式下的费率；并将各个充电模式下的充电时间、充电费用总额发送到各个汽车，并获得汽车的反馈信息，所述反馈信息包括是否接受本地充电控制平台的调度；对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电；对不接受本地充电控制平台调度的汽车按照汽车对应的客户选择的充电模式进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制系统中，
所述充电控制单元中对接受本地充电控制平台调度的汽车按照预定的策略生成充电策略，并根据该充电策略对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电包括：
初始化单元，用于以配电变压器的供电容量限制作为边界，将冗余功率划分为多个蜂窝格，每个蜂窝格用于表示一个充电任务，蜂窝格含有3个参数：高度表示充电功率，如每辆电动汽车电池的额定充电功率；宽度表示单位充电时长为一个充电时段；蜂窝格的位置还用于表示充电任务的开始和结束时刻以及不同时段的充电费用；
矩阵选取单元，用于在汽车停留时间段内随机选择满足其充电需求的蜂窝格数，生成初始蜂窝格选取矩阵；
第一判断单元，用于判断初始网络选取矩阵是否满足初始种群数量；满足时跳转到交叉单元，不满足时跳转到矩阵选取单元；
交叉单元，用于对父代矩阵进行交叉，生成第一代子代矩阵，并跳转到异化单元；
异化单元，用于对第一代子代矩阵进行变异，生成第二代子代矩阵，并跳转到第二判断单元；
第二判断单元，用于判断是否达到优化目标，达到目标是输出最优解，并跳转到最优调度单元；没有达到目标时跳转到第三判断单元；
第三判断单元，用于选择满足适应度的子代进入下一代迭代并判断是否达到迭代次数，达到时跳转到最优调度单元；未达到时跳转到交叉单元；
最优调度单元，用于根据输出的最优解对接受本地充电控制平台调度的汽车进行充电。
在本发明所述的自适应的充电桩充电控制系统中，
所述交叉单元中设置交叉概率0.8，在0至1范围生成随机数，并判断随机数是否小于交叉概率，如小于则对相邻的两父代矩阵进行单点交叉操作；所述交叉是指父代矩阵每行均选择一个元素作为交叉点，并对两矩阵交叉点之后的元素进行交换。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、内存、只读存储器、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。