一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法与流程

本发明涉及电动汽车有序充电，尤其涉及一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法。

背景技术：

1、随着以电动汽车充电桩为代表的电力电子装置市场份额的不断扩大，现有跟网型(grid-following)充电桩技术在电网主动支撑方面的短板也逐渐暴露，严重制约电动汽车发展。

2、目前，现有的充电架构设计中，配电网调度中心直接对电动汽车进行调度，当有大量电动汽车接入时，管控难度加大，调度架构相对简单，大多数都是以单目标为控制目标，或者是以多目标的加权值为控制目标，不管控制目标为经济、客户满意度、电池寿命还是多个目标的协调控制，都存在没有合理考虑电动汽车在不同时间和空间下的集群特征差异性的问题，导致控制策略难以做到同时兼顾电力系统实时调控需求和分布式电动汽车用户本身所存在的多样化充电需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法，以解决现有电动汽车充电调度策略没有合理考虑电动汽车在不同时间和空间下的集群特征差异性的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法，应用于充电场站的边缘计算终端，包括：

3、获取所述充电场站所在台区内的电力信息和所述充电场站中充电桩的运行数据，将所述台区内的电力信息和所述充电场站中充电桩的运行数据传输至云端，以使云端基于所述台区内的电力信息和所述台区中多个充电场站分别对应的充电桩的运行数据确定每一所述充电场站的有序充电调度曲线；所述有序充电调度曲线包括所述充电场站的充放电功率随时间的变化曲线；

4、接收所述云端反馈的所述充电场站的有序充电调度曲线；

5、获取所述充电场站内当前时刻的充放电数据，基于所述充电场站内当前时刻的充放电数据和所述有序充电调度曲线确定对所述充电场站中充电桩的充放电调度指令，所述充放电调度指令用于控制所述充电桩对充电对象进行充放电，以使所述充电场站各时刻的充放电功率满足所述有序充电调度曲线。

6、根据本发明的另一方面，提供了一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度系统，包括：云端层、边缘层和设备层，所述云端层包括云端服务器，所述边缘层包括至少一个边缘计算终端，所述设备层包括至少一个充电桩；其中，所述边缘计算终端包括数据采集模块和充放电管理模块；

7、所述数据采集模块用于获取充电场站所在台区内的电力信息和所述充电场站中充电桩的运行数据，将所述台区内的电力信息和所述充电场站中充电桩的运行数据传输至云端服务器；

8、所述云端服务器用于接收所述台区内的电力信息和所述充电场站中充电桩的运行数据，基于所述台区内的电力信息和所述台区中多个充电场站分别对应的充电桩的运行数据确定每一所述充电场站的有序充电调度曲线，并将所述有序充电调度曲线发送至对应的所述边缘计算终端的充放电管理模块；所述有序充电调度曲线包括所述充电场站的充放电功率随时间的变化曲线；

9、所述数据采集模块还用于获取所述充电场站当前时刻的充放电数据，并将所述充电场站当前时刻的充放电数据传输至所述充放电管理模块；

10、所述充放电管理模块用于接收所述云端反馈的所述充电场站的有序充电调度曲线和所述数据采集模块获取的所述充电场站内当前时刻的充放电数据；基于所述充电场站当前时刻的充放电数据和所述有序充电调度曲线确定对所述充电场站中充电桩的充放电调度指令，所述充放电调度指令用于控制所述充电桩对充电对象进行充放电，以使所述充电场站各时刻的充放电功率满足所述有序充电调度曲线。

11、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

12、至少一个处理器；以及

13、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

14、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法。

15、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法。

16、本发明实施例的技术方案，通过获取充电场站所在台区内的电力信息和充电场站中充电桩的运行数据，将台区内的电力信息和充电场站中充电桩的运行数据传输至云端，以使云端基于台区内的电力信息和台区中多个充电场站分别对应的充电桩的运行数据确定每一充电场站的有序充电调度曲线；有序充电调度曲线包括充电场站的充放电功率随时间的变化曲线；接收云端反馈的充电场站的有序充电调度曲线；获取充电场站内当前时刻的充放电数据，基于充电场站内当前时刻的充放电数据和有序充电调度曲线确定对充电场站中充电桩的充放电调度指令，充放电调度指令用于控制充电桩对充电对象进行充放电，以使充电场站各时刻的充放电功率满足有序充电调度曲线。通过在云端侧进行全局优化调度，得到充电场站的有序充电调度曲线，进一步的，在充电场站的有序充电调度曲线的基础上在边缘侧进行局部优化调度，得到对充电场站中充电桩的充放电调度指令，实现云边协同控制，解决了现有电动汽车充电调度策略没有合理考虑电动汽车在不同时间和空间下的集群特征差异性的问题，提高充电场站有序充电调度的合理性，从而制定出最优的充放电策略。

17、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法，其特征在于，应用于充电场站的边缘计算终端，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述台区内的电力信息和所述台区中多个充电场站分别对应的充电桩的运行数据确定每一所述充电场站的有序充电调度曲线，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述云端有序充电优化调度模型包括第一目标函数和第一限制条件；所述第一目标函数包括电网负荷峰值最小的分目标函数、电网负荷峰谷差异最小的分目标函数和电网负荷波动最小的分目标函数中的一项或多项；所述第一限制条件包括充放电功率限制、电网节点电压限制和传输功率限制。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述充电场站内当前时刻的充放电数据和所述有序充电调度曲线确定对所述充电场站中充电桩的充放电调度指令，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述边缘有序充电优化调度模型包括第二目标函数和第二限制条件；所述第二目标函数包括充放电成本最小的分目标函数、客户满意度最大的分目标函数和云边调度曲线差异最小的分目标函数中的一项或多项，所述客户满意度包括充电对象的折损满意度和荷电状态满意度；所述第二限制条件包括充电对象的充放电状态约束条件、充放电功率约束条件和容量约束条件。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第一目标函数中的分目标函数为多项的情况下，基于各所述分目标函数和所述分目标函数的权重确定总目标函数。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第二目标函数中，所述云边调度曲线差异最小的分目标函数为主要目标函数，所述充放电成本最小的分目标函数和所述客户满意度最大的分目标函数为次要目标函数，所述次要目标函数是在满足所述主要目标函数的基础上进行优化的。

8.一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度系统，其特征在于，包括：云端层、边缘层和设备层，所述云端层包括云端服务器，所述边缘层包括至少一个边缘计算终端，所述设备层包括至少一个充电桩；其中，所述边缘计算终端包括数据采集模块和充放电管理模块；

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法。

技术总结本发明公开了一种基于云边协同的智能充电场站有序充电优化调度方法。该方法包括：在云端侧，基于台区内的电力信息和台区中多个充电场站分别对应的充电桩的运行数据确定每一充电场站的有序充电调度曲线；有序充电调度曲线包括充电场站的充放电功率随时间的变化曲线；在边缘侧，基于充电场站内当前时刻的充放电数据和云端侧反馈的有序充电调度曲线确定对充电场站中充电桩的充放电调度指令，充放电调度指令用于控制充电桩对充电对象进行充放电，以使充电场站各时刻的充放电功率满足有序充电调度曲线。本发明通过在云端侧进行全局优化调度，在边缘侧进行局部优化调度，实现云边协同控制，提高充电场站有序充电调度的合理性。技术研发人员：林振福,马溪原,李鹏,杨铎铜,张子昊,聂智杰,葛俊,俞靖一,徐全,王鹏宇,曾博儒受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16