0m2)典型日最大负荷曲线如图6(小区 原有负荷曲线)所不，中午12点左右和晚上18:30点左右有两个明显的用电尚峰。
[0062]根据用户用车习惯，实例分析中假设15:00-24:00返回车辆的95%为无特殊用车 需求用户，下次用车时间在次日6点以后；其他时段返回车辆的95%为无特殊用车需求用 户，下次用车时间为8小时以后。无特殊用车需求用户，若具有谷时段充电条件(利用谷时段 充电，且不影响下次用车需求)的均利用谷时段进行充电。
[0063]基于以上假设分别对以几种充电模式进行了仿真分析：
[0064] (1)无序充电模式，随到随充。
[0065] (2)谷时段正序充电模式，基于上述假设条件，具有谷时段充电条件的车，在谷时 段开始时开始充电。
[0066] (3)谷时段倒序充电模式，基于上述假设条件，具有谷时段充电条件的车，以谷时 段结束条件为充电结束时刻，根据所需充电时长，倒推出其开始充电时间。
[0067] (4)采用双序谷时段充电模式，基于上述假设条件，具有谷时段充电条件的车，一 部分采用谷时段正序充电模式，一部分采用谷时段倒序充电模式。
[0068] 采用常规无序充电模式，进行时序仿真得到的小区日负荷曲线如图6所示。
[0069] 由仿真曲线可以看出，采用随机充电模式若不对小区配电系统进行扩容，小区电 动汽车保有量为200时，系统的过负荷水平就达到了8 %左右。
[0070] 采用谷时段正序充电模式，进行时序仿真得到的小区日负荷曲线如图7所示。
[0071 ]由仿真曲线可以看出，该种模式会在谷时段开始时有一个很大的负荷峰值，在不 对小区配电系统进行扩容的情况，小区电动汽车保有量为1〇〇时未出现过负荷，当小区电动 汽车保有量为200时就出现了过负荷情况。
[0072] 采用谷时段倒序充电模式，进行时序仿真得到的小区日负荷曲线如图8所示。
[0073] 由仿真曲线可以看出，该种模式会在谷时段结束时有一个较大的负荷峰值，在不 对小区配电系统进行扩容的情况，小区电动汽车保有量为400时未出现过负荷，当小区电动 汽车保有量为500时就出现了过负荷情况，该模式已经大大提高了小区电动汽车接纳能力。
[0074] 在采用双序谷时段充电模式，具有谷时段充电条件的车，一部分采用谷时段正序 充电模式，一部分采用谷时段倒序充电模式。谷时段正序充电和谷时段倒序充电车辆数目 的比例确定过程如下：
[0075] 设定初始正序充电和倒序充电车辆数目的比例A = h : A2 = 〇 : 1 (A1+A2 = 1)，以〇 ? 1 为步长逐步增加心的值减小\2的值，找到峰值最小时的M直。最优谷时段正序充电和谷时段 倒序充电车辆数目的比例为0.25:0.75。采用双序谷时段充电模式，进行时序仿真得到的小 区日负荷曲线如图9所示。
[0076] 由仿真曲线可以看出，该种模式会在谷时段开始和结束时会有一个较大的负荷峰 值，在不对小区配电系统进行扩容的情况，小区电动汽车保有量为500时未出现过负荷，当 小区电动汽车保有量为600时就出现了过负荷情况，在不进行小区配电扩容的情况下，可以 满足小区750住户中500用户拥有一辆电动汽车，满足66.7%的家庭拥有一辆电动汽车，该 模式已经大大提高了小区电动汽车接纳能力。
[0077] 从仿真结果看出，基于本发明的方法和假设条件，采用本发明提出的基于低压电 力线载波通信的家用电动汽车居民小区有序充电控制方法，进行时序仿真得到的小区日负 荷曲线如图10所示，a = 100%。可以看出在不进行小区配电扩容的情况下，可以满足小区 750住户拥有800辆电动汽车，满足100 %的家庭拥有一辆电动汽车。
[0078] 最大功率限定值设与允许最大功率比值a的设定。在保证谷时段电动汽车充电需 求的情况下，减小谷时段充电时最大负荷可提高配网运行的安全性。取a = 95%，进行时序 仿真得到的小区日负荷曲线如图11所示。
[0079] 由图11可以看出，a = 95%仍能满足所有具有谷时段充电条件的电动汽车进行谷 时段有序充电。而且谷时段负荷峰值比图9有明显下降，提高了配网运行安全水平。
[0080] 在保证谷时段电动汽车充电需求的情况下，继续减小谷时段充电时最大负荷，取a = 90%，进行时序仿真得到的小区日负荷曲线如图12所示。
[0081] 由图12可以看出，a = 90%只能满足小区拥有600电动汽车的充电需求。因此本算 例中，a取95 %。
[0082] 不同充电模式下电动汽车充电数据及对小区电网的影响和经济性分析。
[0083] 表2不同充电模式下电动汽车充电数据及对小区电网的影响
[0085] 注：总负荷表示小区原有用电负荷和电动汽车负荷的累加值;原始负荷表示小区 原有用电负荷，不考虑电动汽车接入;配网过载率=(总峰负荷-原始峰负荷)/原始峰负荷 X100% o
[0086] 由图6-图12和表2的数据可以看出：
[0087] (1)采用无序充电、谷时段正序充电、谷时段倒序充电模式，在电网不扩容的情况 下，均不能满足500辆电动汽车的充电需求；
[0088] (2)采用双序谷时段充电模式时，在电网不扩容的情况下，最大能满足500辆电动 汽车的充电需求；
[0089] (3)采用本发明所提的基于载波通信的谷时段有序充电方法，在电网不扩容的情 况下，能够满足800辆电动汽车的充电需求。
[0090] (4)再用谷时段有序充电的方法不仅能够满足较多电动汽车充电需求，还能显著 降低充电成本。如500辆电动汽车采用谷时段双序充电模式，比采用随机充电模式可节约充 电成本728元。如800辆电动汽车采用基于载波通信的谷时段有序充电方法，比采用随机充 电模式可节约充电成本1140元。
[0091]此实施例仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
【主权项】
1. 一种基于低压电力线载波通信的电动汽车居民小区充电方法，其特征在于，包括： 步骤1、根据私家电动汽车的用车习惯，统计得出的私家电动汽车谷时段有序充电假设 条件； 步骤2、在配电变压器0.4kV出线总开关处安装功率测量与载波通信发送模块，并将最 大功率限定值设定为最大功率允许值的某一百分比α ; 步骤3、在各充电粧安装载波通信接收模块； 步骤4、功率测量与载波通信发送模块以一定的时间间隔对0.4kV母线功率进行测量， 并将测量值和最大功率限定值利用载波通信发送出去； 步骤5、载波通信的信息被安装在充电粧上的载波通信接收模块接收； 步骤6、当充电粧有电动汽车接入时，充电粧上的控制器读取电动汽车电池状态数据， 计算充电所需时长，用户可根据需求设定用车时间； 步骤7、控制器判断充电所需时长是否小于停车时长，如果否，则开始充电，如果是，则 执行步骤8; 步骤8、控制器判断是否具有谷时段充电条件，如果否，则开始充电，如果是，则执行步 骤9; 步骤9、控制器判断当前配电系统总功率是否大于最大功率允许值，如果否，则开始充 电，如果是，则执行步骤10; 步骤10、控制器判断剩余停车时长是否大于充电所需时长，如果否，则开始充电，如果 是，则延时几分钟后重复执行步骤9。2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述百分比α的取值根据电动汽车的接入数 量进行仿真计算得到。3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述载波通信采用定时载波广播通信方式发 送出去。
【专利摘要】本发明属于电动汽车充电控制技术领域，尤其涉及一种基于低压电力线载波通信的电动汽车居民小区充电方法，该方法充分利用了私家电动汽车的出行及行驶规律，在小区配变0.4kV出线总开关处安装功率测量和载波通信模块，在各充电桩安装载波通信模块，实时接收系统总功率；充电桩根据电动汽车充电需求和当前系统总功率，确定电动汽车开始充电时间。本发明在不影响用户用车需求的前提下，将用户的充电需求转移到谷时段，最大限度地满足更多电动汽车的充电需求。避免了无序充电和谷时段过度集中充电带来的用电负荷高峰，不需要建设复杂的充电管理主站系统，不依赖于智能优化算法，能显著减小配网扩容费用和最小化电动汽车的充电费用。
【IPC分类】B60L11/18
【公开号】CN105730269
【申请号】CN201610067783
【发明人】苏海锋, 陈丽, 王桂哲
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月29日