一种电动汽车与电网互动控制方法及系统与流程

本发明涉及电动汽车与电网互动控制，尤其涉及一种电动汽车与电网互动控制方法及系统。

背景技术：

1、电动汽车在我国机动汽车市场中的比重也越来越大，大规模电动汽车投入使用，虽然一定程度上缓解了化石能源日益紧张、环境逐渐恶化的局面，但与此同时也带来了诸多电网运行方面的问题。由于电动汽车的动力来源是电能，而随着大规模电动汽车接入电网无序充放电，配电网的电能质量、可靠性和经济运行将受到影响，尤其可能加剧峰荷，给电网带来峰上加峰的负荷压力，从而容易造成输电线路或配电变压器重载、过载等问题。

2、通过智能有序充电控制，利用电动汽车能量型负荷的特点，实现电动汽车充电负荷与配电网供电能力相匹配，可保障电动汽车电能供给和电网运行安全，提升电网设备利用率，促进清洁能源消纳。

3、目前实现电动汽车智能有序充电主要有2种模式，一是间接引导模式，即通过充电峰谷电价传导，将负荷高峰时期的用户充电需求引导到夜间负荷低谷进行充电；二是直接控制模式，即电动汽车用户接入充电桩进行充电时，与充电运营商签订有序充电订单合同，充电运营商在满足用户充电需求前提下，直接对充电时段和充电功率进行调控。但是上述有序充电控制仍存在一些问题：间接引导模式下，由于是通过价格进行传导，容易在充电电价低谷时期造成新的负荷峰值，尤其是在充电电价高峰与低谷切换时段。直接控制模式下，由充电运营平台进行集中式调控，在调控规模、调控速度等方面存在一定限制。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种电动汽车与电网互动控制方法及系统，能够解决背景技术中提到的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种电动汽车与电网互动控制方法，包括：

6、获取充电场站所在台区实时负荷数据以及充电设备的相关充电数据，所述相关充电数据至少包括充电状态、电压、电流和电量数据；

7、根据所述充电场站所在台区实时负荷数据以及充电设备的相关充电数据，设计第一充电计划，所述第一充电计划包括结合本地配电台区变压器情况，生成每台充电桩的最优充电控制曲线；

8、当执行平台充电策略时，将生成的每台充电桩的最优充电控制曲线发送至对应充电桩；

9、当本地检测到负荷超限或剩余负荷高时，执行本地充电策略，根据本地配置的充电计划曲线或负荷越限控制策略，周期执行本地充电控制。

10、第二方面，本发明提供了一种电动汽车与电网互动控制系统，所述系统包括：配电变压器、三相表、车网互动调控平台、车网互动管控终端以及含有充放电管控单元的若干充电桩；

11、所述车网互动管控终端通过所述三相表电连接，获取充电场站所在台区实时负荷数据，同时与不同充电桩内的充放电管控单元通信连接，获取充电设备的相关充电数据，所述相关充电数据至少包括充电状态、电压、电流和电量数据，并将电连接获取的数据以及通信连接获取的数据通过通信连接，传输至所述车网互动调控平台；

12、当存在充电需求指令时，车网互动管控终端判断执行平台充电策略或本地充电策略；

13、若执行平台充电策略时，所述车网互动管控终端接收车网互动调控平台下发的充电计划指令，并结合本地配电台区变压器情况，生成每台充电桩的最优充电控制曲线，并发送给充放电管控单元；

14、当本地检测到负荷超限或剩余负荷高时，执行本地充电策略，车网互动管控终端根据本地配置的充电计划曲线或负荷越限控制策略，无需车网互动调控平台充电计划指令，周期执行本地充电控制；

15、车网互动管控终端向所述充放电管控单元下发充电计划指令，所述充放电管控单元接收到车网互动管控终端的充电计划指令时，与充电桩进行通信，实现充电启停、充电功率控制以及充电桩信息测量操作。

16、作为本发明所述的电动汽车与电网互动控制系统的一种优选方案，其中：所述车网互动管控终端包括：数据采集与上送模块、本地策略管理模块、充电优化控制模块、故障异常告警保护模块以及远程遥控启停功能模块；

17、所述数据采集与上送模块用于按照一定周期定时向所有设备发送查询指令，进行信息查询，所述信息查询中的信息包括状态信息、告警信息和故障信息，还用于将数据进行上送至车网互动调控平台，所述上送包括变位上送、周期上送以及事件上送；

18、所述变位上送用于将各种设备的状态信息、告警信息和故障信息发生变位时主动上送至所述车网互动调控平台；

19、所述周期上送用于将各种设备的实时遥测信息按照固定周期定时打包上送至所述车网互动调控平台；

20、所述事件上送用于当有充电事件时主动上送充电记录至所述车网互动调控平台，并存入到所述车网互动调控平台的历史库中。

21、作为本发明所述的电动汽车与电网互动控制系统的一种优选方案，其中：所述本地策略管理模块用于本地策略时段设置、策略功率值设置、本地策略生成、以及负荷越限控制；

22、周期获取当前系统时间，并与所述本地策略时段进行比较判断；

23、若当前系统时间为策略变更时段时，则此时更新本地策略，并计算每台充电桩的功率设定值，并将每台充电桩的功率设定值下发至对应充电桩；

24、若当前系统时间不为策略变更时段时，则维持此次本地策略，并下发此次本地策略对应的功率至对应的充电桩；

25、所述负荷越限控制包括获取台区实时负荷以及台区最大负荷，并判断台区实时负荷以及台区最大负荷的大小；

26、若台区实时负荷大于台区最大负荷，则认定负荷越限，则此时降低每台充电桩功率设定值；

27、若台区实时负荷不大于台区最大负荷，则认定负荷未越限，则此时维持每台充电桩功率设定值。

28、作为本发明所述的电动汽车与电网互动控制系统的一种优选方案，其中：所述充电优化控制模块包括：

29、所述充电优化控制模块用于平台充电策略存储、平台充电策略执行、有序计划终止以及本地远程切换操作；

30、当存在充电需求指令时，所述充电优化控制模块优先执行平台充电策略，当执行平台充电策略时，所述充电优化控制模块根据车网互动调控平台下发的充电计划指令，并结合本地配电台区变压器情况，调取存储的平台充电策略执行；

31、当本地检测到负荷超限或剩余负荷高时，所述充电优化控制模块进行本地远程切换操作，所述充电优化控制模块根据本地配置的充电计划曲线或负荷越限控制策略，无需车网互动调控平台充电计划指令，周期执行本地充电控制。

32、作为本发明所述的电动汽车与电网互动控制系统的一种优选方案，其中：所述故障异常告警保护模块包括：

33、所述故障异常告警保护模块用于当充电桩或自身在运行过程中出现异常或故障时，及时在发出告警信号并执行闭锁保护动作，同时记录故障告警事件，并上报至上级平台；

34、终端通过采集实时库的告警故障遥信量，当告警故障遥信量有变位时，终端实时发出告警信号，进行声光报警，当模块判断有需要进行控制保护操作时，立即进行保护动作。

35、作为本发明所述的电动汽车与电网互动控制系统的一种优选方案，其中：所述远程遥控启停功能模块包括：所述远程遥控启停功能模块包括终端远程启停控制功能以及本地远程遥控启停切换功能。

36、作为本发明所述的电动汽车与电网互动控制系统的一种优选方案，其中：所述车网互动调控平台包括：生成每个桩的充电计划，并将每台桩的充电计划下发至车网互动管控终端，终端存储每台桩的充电计划。

37、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。

38、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提出一种电动汽车与电网互动控制方法及系统，获取充电场站所在台区实时负荷数据以及充电设备的相关充电数据，所述相关充电数据至少包括充电状态、电压、电流和电量数据；根据所述充电场站所在台区实时负荷数据以及充电设备的相关充电数据，设计第一充电计划，所述第一充电计划包括结合本地配电台区变压器情况，生成每台充电桩的最优充电控制曲线；当执行平台充电策略时，将生成的每台充电桩的最优充电控制曲线发送至对应充电桩；当本地检测到负荷超限或剩余负荷高时，执行本地充电策略，根据本地配置的充电计划曲线或负荷越限控制策略，周期执行本地充电控制。通过在充电场站配置车网互动管控终端，实现大规模电动汽车分层级的互动调控，具有调控偏差小、调控速度快的优点。车网互动管控终端同时具备执行平台计划和本地充电策略的双重调控功能，执行平台计划时也能考虑本地台区的负荷越限情况，能够实现区域与局部配网的调控需求。车网互动管控终端还具备故障监测功能，能够实现故障告警，保障充电安全。