电动汽车充放电功率的实时控制方法、装置、设备及介质

本技术涉及电动汽车充电服务，特别涉及一种电动汽车充放电功率的实时控制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着全球向低碳能源转型加速，电动汽车的广泛使用成为低碳交通方式的关键组成部分。电动汽车市场的快速扩张对现有电力系统的安全稳定运行造成了巨大挑战，尤其是在高峰负荷时段，大规模的电动汽车充电可能导致电网负载激增，威胁到电网的稳定性。有序充电技术和车辆对电网(vehicle to grid，v2g)技术被视为解决这一挑战的有效手段之一，通过调度电动汽车的充放电过程，可以减轻电网高峰时段的负荷压力，提升电网对可再生能源的消纳能力，为电网提供辅助服务和调峰能力，增强电网的灵活性和可靠性。

2、在大规模电动汽车接入的场景下，直接优化每一辆电动汽车的充电过程，需要首先聚合电动汽车集群的功率可行域，然后优化电动汽车集群的集总功率，形成集总功率指导曲线，最后需要在实时阶段根据当前接入车辆的状态，将集总功率分解到各个电动汽车个体，以形成电动汽车个体的充电控制指令。

3、然而，在大规模电动汽车接入的场景下，直接优化每一辆电动汽车的充电过程的计算复杂度较高，无法对大规模电动汽车充放电功率进行实时控制，亟待解决。

技术实现思路

1、本技术提供一种电动汽车充放电功率的实时控制方法、装置、设备及介质，以解决现有大规模电动汽车充电服务的计算复杂度较高，无法对大规模电动汽车充放电功率进行实时控制等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种电动汽车充放电功率的实时控制方法，包括以下步骤：获取至少一个目标充电桩的接入信息，并基于所述接入信息建立当前时刻下电动汽车充放电事件集合和目标集总功率指导曲线；基于所述接入信息和所述目标集总功率指导曲线，执行集总功率分解操作，以获取所述电动汽车充放电事件集合中每个电动汽车充放电事件的基准功率，并计算当前时刻下所述每个电动汽车充放电事件的剩余时间和松弛度，以通过所述剩余时间和所述松弛度构建当前时刻下的非紧急充放电事件集合和紧急充放电事件集合；根据所述非紧急充放电事件集合、所述接入信息和所述基准功率计算所述当前时刻下的集总差额功率和充放电功率裕度，并基于所述集总差额功率、所述充放电功率裕度和所述基准功率，得到所述每个电动汽车充放电事件对应的充放电功率，以控制所述每个非紧急充放电事件和所述紧急充放电事件集合中每个紧急充放电事件对应的目标充电桩分别通过所述充放电功率和预设最大充电功率对目标电动汽车进行充电。

3、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述接入信息和所述目标集总功率指导曲线，执行集总功率分解操作，以获取所述电动汽车充放电事件集合中每个电动汽车充放电事件的基准功率，包括：基于所述接入信息，确定所述目标电动汽车的初始化仿真时刻和初始化电量信息，并通过所述初始化仿真时刻构建辅助充放电事件集合；根据所述初始化电量信息、所述目标集总功率指导曲线和预设的优先级准则计算所述辅助充放电事件集合中每个辅助充放电事件对应的充放电功率；通过所述每个辅助充放电事件对应的充放电功率修正所述每个辅助充放电事件下一时刻的起始电量，以根据修正后的起始电量计算所述每个电动汽车充放电事件的基准功率。

4、可选地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述初始化电量信息、所述目标集总功率指导曲线和预设的优先级准则计算所述辅助充放电事件集合中每个辅助充放电事件对应的充放电功率，包括：计算所述每个辅助充放电事件对应的辅助剩余时间和辅助松弛度，并根据所述辅助剩余时间和辅助松弛度构建辅助非紧急充放电事件集合和辅助紧急充放电事件集合；对所述辅助紧急充放电事件集合中的每个辅助紧急充放电事件以预设最大充电功率执行充电操作，并基于所述目标集总功率指导曲线，修正集总指导功率，且对修正后的集总指导功率的负荷状态进行判断；若所述修正后的集总指导功率为充电负荷状态，则根据所述辅助剩余时间、所述辅助松弛度辅助和所述优先级准则对所述辅助非紧急充放电事件集合中的所有辅助非紧急充放电事件进行升序排序，并基于预设的充电优先级策略，为所述每个辅助非紧急充放电事件分配对应的充电功率；若所述修正后的集总指导功率为放电负荷状态，则根据所述辅助剩余时间、所述辅助松弛度辅助和所述优先级准则对所述辅助非紧急充放电事件集合中的所有辅助非紧急充放电事件进行降序排序，并基于预设的放电优先级策略，为所述每个辅助非紧急充放电事件分配对应的放电功率。

5、可选地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述非紧急充放电事件集合、所述接入信息和所述基准功率计算所述当前时刻下的集总差额功率和充放电功率裕度，包括：根据所述剩余时间和所述松弛度构建所述当前时刻下的所述非紧急充放电事件集合和所述紧急充放电事件集合；基于所述基准功率、所述非紧急充放电事件集合和所述紧急充放电事件集合，计算所述集总差额功率和所述充放电功率裕度。

6、可选地，在本技术的一个实施例中，所述当前时刻下电动汽车充放电事件集合中每个电动汽车充放电事件对应的充放电功率的数学表达式为：

7、

8、其中，表示当前时刻下的紧急充放电事件集合；表示当前时刻下的非紧急充放电事件集合；表示最大充电功率；表示所述基准功率；δpj表示所述充放电功率裕度；δp表示所述集总差额功率；j表示所述当前时刻下电动汽车充放电事件集合中第j个电动汽车充放电事件。

9、本技术第二方面实施例提供一种电动汽车充放电功率的实时控制装置，包括：建立模块，用于获取至少一个目标充电桩的接入信息，并基于所述接入信息建立当前时刻下电动汽车充放电事件集合和目标集总功率指导曲线；计算模块，用于基于所述接入信息和所述目标集总功率指导曲线，执行集总功率分解操作，以获取所述电动汽车充放电事件集合中每个电动汽车充放电事件的基准功率，并计算当前时刻下所述每个电动汽车充放电事件的剩余时间和松弛度，以通过所述剩余时间和所述松弛度构建当前时刻下的非紧急充放电事件集合和紧急充放电事件集合；控制模块，用于根据所述非紧急充放电事件集合、所述接入信息和所述基准功率计算所述当前时刻下的集总差额功率和充放电功率裕度，并基于所述集总差额功率、所述充放电功率裕度和所述基准功率，得到所述每个电动汽车充放电事件对应的充放电功率，以控制所述每个非紧急充放电事件和所述紧急充放电事件集合中每个紧急充放电事件对应的目标充电桩分别通过所述充放电功率和预设最大充电功率对目标电动汽车进行充电。

10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述计算模块包括：确定单元，用于基于所述接入信息，确定所述目标电动汽车的初始化仿真时刻和初始化电量信息，并通过所述初始化仿真时刻构建辅助充放电事件集合；第一运算单元，用于根据所述初始化电量信息、所述目标集总功率指导曲线和预设的优先级准则计算所述辅助充放电事件集合中每个辅助充放电事件对应的充放电功率；记录单元，用于通过所述每个辅助充放电事件对应的充放电功率修正所述每个辅助充放电事件下一时刻的起始电量，以根据修正后的起始电量计算所述每个电动汽车充放电事件的基准功率。

11、可选地，在本技术的一个实施例中，所述运算单元具体用于，计算所述每个辅助充放电事件对应的辅助剩余时间和辅助松弛度，并根据所述辅助剩余时间和辅助松弛度构建辅助非紧急充放电事件集合和辅助紧急充放电事件集合；对所述辅助紧急充放电事件集合中的每个辅助紧急充放电事件以预设最大充电功率执行充电操作，并基于所述目标集总功率指导曲线，修正集总指导功率，且对修正后的集总指导功率的负荷状态进行判断；若所述修正后的集总指导功率为充电负荷状态，则根据所述辅助剩余时间、所述辅助松弛度辅助和所述优先级准则对所述辅助非紧急充放电事件集合中的所有辅助非紧急充放电事件进行升序排序，并基于预设的充电优先级策略，为所述每个辅助非紧急充放电事件分配对应的充电功率；若所述修正后的集总指导功率为放电负荷状态，则根据所述辅助剩余时间、所述辅助松弛度辅助和所述优先级准则对所述辅助非紧急充放电事件集合中的所有辅助非紧急充放电事件进行降序排序，并基于预设的放电优先级策略，为所述每个辅助非紧急充放电事件分配对应的放电功率。

12、可选地，在本技术的一个实施例中，所述控制模块包括：构建单元，用于根据所述剩余时间和所述松弛度构建所述当前时刻下的所述非紧急充放电事件集合和所述紧急充放电事件集合；第二运算单元，用于基于所述基准功率、所述非紧急充放电事件集合和所述紧急充放电事件集合，计算所述集总差额功率和所述充放电功率裕度。

13、可选地，在本技术的一个实施例中，所述当前时刻下电动汽车充放电事件集合中每个电动汽车充放电事件对应的充放电功率的数学表达式为：

14、

15、其中，表示当前时刻下的紧急充放电事件集合；表示当前时刻下的非紧急充放电事件集合；表示最大充电功率；表示所述基准功率；δpj表示所述充放电功率裕度；δp表示所述集总差额功率；j表示所述当前时刻下电动汽车充放电事件集合中第j个电动汽车充放电事件。

16、本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的电动汽车充放电功率的实时控制方法。

17、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的电动汽车充放电功率的实时控制方法。

18、由此，本技术的实施例具有以下有益效果：

19、本技术的实施例可通过获取至少一个目标充电桩的接入信息，并基于接入信息建立当前时刻下电动汽车充放电事件集合和目标集总功率指导曲线；基于接入信息和目标集总功率指导曲线，执行集总功率分解操作，以获取电动汽车充放电事件集合中每个电动汽车充放电事件的基准功率，并计算当前时刻下每个电动汽车充放电事件的剩余时间和松弛度，以通过剩余时间和松弛度构建当前时刻下的非紧急充放电事件集合和紧急充放电事件集合；根据非紧急充放电事件集合、接入信息和基准功率计算当前时刻下的集总差额功率和充放电功率裕度，并基于集总差额功率、充放电功率裕度和基准功率，得到每个电动汽车充放电事件对应的充放电功率，以控制每个非紧急充放电事件和紧急充放电事件集合中每个紧急充放电事件对应的目标充电桩分别通过充放电功率和预设最大充电功率对目标电动汽车进行充电。本技术能够在给定需要跟踪的集总功率曲线的基础上，在实时阶段根据充电桩统计的电动汽车接入信息，对电动汽车的充放电功率进行实时控制，易于实现，计算复杂度较低，适用于大规模电动汽车接入场景下的电动汽车充放电功率实时控制。由此，解决了现有大规模电动汽车充电服务的计算复杂度较高，无法对大规模电动汽车充放电功率进行实时控制等问题。

20、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。