1.一种电动汽车有序充电方法,其特征在于,所述方法包括:
预先基于历史电动汽车充电状态数据建立电动汽车峰谷时段转移比例模型;
为所述峰谷时段转移比例模型定义峰谷电价差约束;
通过求取包含峰谷电价差约束的充电负荷转移方程,获得各时刻满足分布式电源出力最优的用户响应比例以及峰谷电价差;
基于所述最优用户响应比例及峰谷电价差,引导电动汽车至相应充电站进行充电。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于历史电动汽车充电状态数据建立电动汽车峰谷时段转移比例模型包括:
通过下式建立电动汽车峰谷时段转移比例模型:
L=N·PSV·λ=N·PSV·f(β,Δt) (2)
上式中,L表示充电高峰峰期转移总负荷,λ为用户响应比例,β为峰谷电价差,N为峰时期充电汽车数量,Pev为汽车充电功率。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,通过下式确定峰谷电价差约束:
βt.min≤βt≤βt.max (3)
上式中,βt.max和βt.min分别为t时刻峰谷电价差的上、下限,βt为t时刻的峰谷电价差;t表示当前时刻。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,基于三角函数将式(3)转变为等式约束,如下所示:
上式中,δi为变量约束控制角,在0~2πk之间变化。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,将式(4)带入式(2),获得包含峰谷电价差约束的充电负荷转移方程如下所示:
则通过下式确定各时刻DG出力最大优化函数以及约束条件:
minF=f(Pt.DGmax-Pt.DG) t∈Nt (6)
式7中,N1为不含充电站节点数,N2为含充电站节点数,N为节点数,θij为节点i、j间电压相角差,Nt为时刻数,Ns为支路数,NDG为分布式电源数量,Ne为ESS数量,NSVC为无功电源数量;PDG.i,QG.i分别为电网中分布式电源或无功电源输出的有功功率与无功功率,Sl为支路流过的实际功率,ESSi为储能装置输出的有功功率,其功率出力范围与电池型号以及荷电状态有关。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述峰谷电价差通过求取谷时段各时刻峰谷电价差的平均值获得。
7.如权利要求1-6所述的方法,其特征在于,所述电动汽车有序充电方法还包括:采用分布式电源功率输出优化算法,计算分布式电源出力最优目标下的分布式电源最大输出功率。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述计算分布式电源出力最优目标下的分布式电源最大输出功率,包括:
计算各时段充电功率;
定义充电负荷分配方程和充电总负荷约束;
通过调整所述充电总负荷约束中的变量约束控制角αi大小,以改变各充电站承载负荷;
对考虑负荷最优分配方案的分布式电源出力优化方程求解,获得分布式电源出力最优目标下的各充电站负荷。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,通过下式确定各时段充电功率:
0≤Pt.evi≤Pt.evs (9)
式中,Pt.evs为t时刻电网中充电总负荷,Pt.ev为充电站负荷,n为充电站数目。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,通过下式确定充电负荷分配方程:
以及如下式所示的充电总负荷约束:
简化得:
上式中,n为充电站数目。αi表示变量约束控制角。
11.如权利要求7或10所述的方法,其特征在于,通过下式确定考虑负荷最优分配方案的分布式电源出力优化方程:
minF=f(Pt.DGmax-Pt.DG) t∈Nt (13)
12.一种电动汽车有序充电系统,其特征在于,所述系统包括:
构建模块,用于预先基于历史电动汽车充电状态数据建立电动汽车峰谷时段转移比例模型;
定义模块,用于为所述峰谷时段转移比例模型定义峰谷电价差约束;
获取模块,用于通过求取包含峰谷电价差约束的充电负荷转移方程,获得各时刻满足分布式电源出力最优的用户响应比例以及峰谷电价差;
充电模块,用于基于所述最优用户响应比例及峰谷电价差,引导电动汽车至相应充电站进行充电;
计算模块,用于采用分布式电源功率输出优化算法,计算分布式电源出力最优目标下的分布式电源最大输出功率。
13.如权利要求12所述的系统,其特征在于,所述电动汽车峰谷时段转移比例模型由下式建立:
L=N·Psv·λ=N·Psv·f(β,Δt)
上式中,L表示充电高峰峰期转移总负荷,λ为用户响应比例,β为峰谷电价差,N为峰时期充电汽车数量,Pev为汽车充电功率。
14.如权利要求12所述的系统,其特征在于,通过下式确定峰谷电价差约束:
βt.min≤βt≤βt.max
上式中,βt.max和βt.min分别为t时刻峰谷电价差的上、下限,βt为t时刻的峰谷电价差;t表示当前时刻。
15.如权利要求14所述的系统,其特征在于,所述计算模块包括:
转化子模块,用于基于三角函数将峰谷电价差约束转变为等式约束;
确定子模块,用于将所述等式约束带入所述电动汽车峰谷时段转移比例模型,获得包含峰谷电价差约束的充电负荷转移方程;
优化子模块,用于使用下式确定各时刻DG出力最大优化函数以及约束条件;
minF=f(Pt.DGmax-Pt.DG) t∈Nt
上式中,N1为不含充电站节点数,N2为含充电站节点数,N为节点数,θij为节点i、j间电压相角差,Nt为时刻数,Ns为支路数,NDG为分布式电源数量,Ne为ESS数量,NSVC为无功电源数量;PDG.i,QG.i分别为电网中分布式电源或无功电源输出的有功功率与无功功率,Sl为支路流过的实际功率,ESSi为储能装置输出的有功功率,其功率出力范围与电池型号以及荷电状态有关;
获得子模块,用于通过求取谷时段各时刻峰谷电价差的平均值获得所述峰谷电价差。
16.如权利要求12-15任一项所述的系统,其特征在于,还包括分布式计算模块,用于采用分布式电源功率输出优化算法,计算分布式电源出力最优目标下的分布式电源最大输出功率。
17.如权利要求16所述的系统,其特征在于,所述分布式计算模块还包括:
充电功率计算子模块,用于计算各时段充电功率;
充电功率定义子模块,用于定义充电负荷分配方程和充电总负荷约束;
充电功率优化子模块,用于通过调整所述充电总负荷约束中的变量约束控制角αi大小,以改变各充电站承载负荷;
充电功率求解子模块,用于对考虑负荷最优分配方案的分布式电源出力优化方程求解,获得分布式电源出力最优目标下的各充电站负荷。
18.如权利要求17所述的系统,其特征在于,所述各时段充电功率由下式确定:
0≤Pt.evi≤Pt.evs
式中,Pt.evs为t时刻电网中充电总负荷,Pt.ev为充电站负荷,n为充电站数目。
19.如权利要求18所述的系统,其特征在于,所述充电负荷分配方程由下式确定:
20.如权利要求19所述的系统,其特征在于,所述充电功率求解子模块包括:
充电总负荷优化子单元,用于通过下式确定考虑负荷最优分配方案的分布式电源出力优化方程:
minF=f(Pt.DGmax-Pt.DG) t∈Nt