一种基于电动汽车标准模型的负荷集控方法和系统与流程

本发明涉及电力系统领域，更具体的，涉及一种基于电动汽车标准模型的负荷集控方法、系统、装置及介质。

背景技术：

1、随着5g通信和物联网技术的快速发展，物理信息融合的不断深入，电动汽车这类可调负荷的终端装置技术水平大幅提升，智能电网对于末端负荷的精确感知和互联互通成为现实，针对电动汽车的运行管理正向广域、大数据和多耦合的模式转变。

2、目前，社会上存在着各类电动汽车服务运营商，它们基于不同的通信平台和数据库管理平台，负荷集控平台与这些异构的电动汽车运营商间存在大量的数据信息交互，面临着数据兼容性差，接口标准不统一等一系列问题。

3、为能使电力企业应用系统之间的交互正确无误，各个应用系统需要对所交换的信息有一致的理解，同时为防止阶段性的集成工程变成范围稍大一些的“信息孤岛”，电力企业范围内的信息应采用统一的语义数据模型，即公共信息模型(common informationmodeling，cim)

4、国际电工技术委员会(international electro-technical commission，iec)定义的两个系列标准iec61968和iec61970，其中iec61970由第57技术委员会第13工作组制定，描述了能量管理系统的应用程序接口(ems—api)；而iec61968由第57技术委员会第14工作组制定，描述了配电管理系统的接口参考模型(interface reference model，irm)。两个系列标准共同定义了一种电力系统通用信息模型——cim。

5、电网企业公共信息模型cim(common information model)主体是由iec61970-301部分定义的cim基础部分和iec 61968-11部分定义的配网信息模型的扩展部分合并组成，其中iec 61968-301的cim基础部分是为能量管理系统的应用程序接口ems-api定义规划化接口语义，而iec 61970-11部分是为配电管理的系统接口定义规范化语义。cim描述了电力企业ems(能量管理系统，energy management system)和dms(配电管理系统，distributionmanagement system)业务领域中的主要对象类、类属性和类之间的关联关系，它提供了一个关于ems和dms信息的全面逻辑视图，是一个代表电力企业所有主要对象的抽象模型。

6、然而，cim模型作为通用的模型，并不能很好的兼容标准中的通用信息模型。针对电动汽车充电这一特殊业务，电力系统中尚未存在一种能够准确、无误且通用的定义各类电动汽车本体、充电桩、充电站的通用模型，以使得电动汽车充电业务具备符合要求的cim模型。

7、另外，随着电动汽车充电技术的逐渐发展，目前应用的电动汽车、充电桩、充电站等相关产品在参与电动汽车充电符合集控业务的过程中，也不完全局限于应用标准中的通用信息模型中所提及的相关参数来参与业务调节。

8、针对上述问题，亟需一种基于电动汽车标准模型的负荷集控方法及系统。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于电动汽车标准模型的负荷集控方法、系统、装置及介质，通过参考iec61970标准中所规定的通用信息模型来实现设备模型集群的构建，并对标准设备模型进行关联、派生和映射，以更新设备模型集群，从而参与负荷集控。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面，涉及一种基于电动汽车标准模型的负荷集控方法，方法包括以下步骤：步骤1，从iec61970标准规定的通用信息模型中获取电动汽车本体、充电桩、充电站的设备模型参数，并构建设备模型；步骤2，基于设备模型，从不同型号的电动汽车本体、充电桩、充电站设备上采集参数信息，以生成设备模型集群；步骤3，将设备模型集群中的每个设备模型与iec61970标准中定义的标准设备模型进行比较，并实现模型的关联、派生和映射，以对设备模型集群进行更新；步骤4，基于更新后的设备模型集群进行电动汽车充电负荷仿真，并根据仿真结果获取最优的负荷集控方案。

4、优选的，电动汽车本体的设备模型是对电动汽车本体中各个电气子系统的功能设备进行类的描述而实现的；电动汽车本体的设备模型中包括至少包括动力电池组类、变换器类、电容器组类、逆变器类、永磁同步电机和电池组管理系统类。

5、优选的，电动汽车本体的参数信息是基于监测各类中设备的状态参数来获取的；电动汽车本体的设备模型参数至少包括最大充电电压、最大充电电流、最高允许温度、当前荷电状态、当前工作电压。

6、优选的，电动汽车充电桩的设备模型是对电动汽车充电桩的电气设备、充电控制方式、充电能力和适配的电动汽车类型进行类的描述而实现的；电动汽车充电桩的设备模型中至少包括充电桩控制器类、电能表类、充电桩充电曲线类、电动汽车类、动力电池组类和电池管理系统类。

7、优选的，电动汽车充电桩的参数信息是基于监测各类中设备的状态参数来获取的；电动汽车充电桩的设备模型参数至少包括充电桩类型、充电模式、工作温度、工作湿度、额定输出电压、额定输入电压、额定输出功率、内阻和额定工作温度。

8、优选的，电动汽车充电桩的设备模型包括电力系统资源上限、储能单元、变流器、非车载充电机、电动汽车充电桩、常规间隔计划和电动汽车充电计划。

9、优选的，电动汽车充电站的设备模型参数至少包括充电站下充电桩与电动汽车本体的类间关系。

10、优选的，获取电动汽车充电站的调度需求，并基于需求计算电动汽车本体与电动汽车充电桩的类间关系；以及，基于类间关系构建电动汽车充电站的设备模型，并将该设备模型与iec61970标准中定义的标准设备模型进行比较，以实现模型的关联、派生和映射。

11、本发明第二方面，涉及一种基于电动汽车标准模型的负荷集控系统，系统包括构建模块、集群模块、更新模块和集控模块；其中，构建模块，用于从iec61970标准规定的通用信息模型中获取电动汽车本体、充电桩、充电站的设备模型参数，并构建设备模型；集群模块，用于基于设备模型，从不同型号的电动汽车本体、充电桩、充电站设备上采集参数信息，以生成设备模型集群；更新模块，用于将设备模型集群中的每个设备模型与iec61970标准中定义的标准设备模型进行比较，并实现模型的关联、派生和映射，以对设备模型集群进行更新；集控模块，用于基于更新后的设备模型集群进行电动汽车充电负荷仿真，并根据仿真结果获取最优的负荷集控方案。

12、本发明第三方面，涉及一种基于电动汽车标准模型的负荷集控装置，装置包括处理器及存储介质；其中，存储介质用于存储指令；处理器用于根据指令进行操作以执行本发明第一方面中方法的步骤。

13、本发明第四方面，涉及计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面中方法的步骤。

14、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中的一种基于电动汽车标准模型的负荷集控方法、系统、装置及介质，能够通过参考iec61970标准中所规定的通用信息模型来实现设备模型集群的构建，并对标准设备模型进行关联、派生和映射，以更新设备模型集群，从而参与负荷集控。本发明有效可靠，思路清晰，基于iec61970标准提出信息模型的扩展方法，分析了电动汽车的组成和特点，针对负荷集控平台对电动汽车集群经济调度存在的信息不匹配问题，扩展了电动汽车本体，电动汽车充电桩和充电站的信息模型，以满足负荷集控平台在异构环境下的信息交互需求。