一种充电站的智能调度方法与流程

本申请一般地涉及充电站领域，尤其涉及一种充电站的智能调度方法。

背景技术：

1、随着新能源技术的飞速发展，新能源汽车越来越普及，为了满足新能源汽车快速补电的需求，充电站成为这些车辆重要的能源补给点。然而，目前充电站内充电桩资源有限，且车辆到达充电站后根据司机的主观意愿随机选择充电桩进行充电，缺乏合理地调度管理，无法实现充电桩及电力资源的均衡使用。

2、目前，公告号为cn114784836a的专利申请文献公开了一种充电站的智能调度系统的工作方法，依据充电桩的设备运行数据和用户提出的充电需求进行匹配，得到与充电需求相适配的充电桩；若没有与充电需求相适配的充电桩则提示车辆进入等待区等候调度并开始计时，若车辆等候超时仍未有空闲枪口，则提示车辆可自行出场，也可请用户重新提交充电需求进行评估；若匹配到与充电需求相适配的最佳充电设备时，则产生调度策略，并通过交互终端将设备信息通知到用户，提示用户车辆到达指定枪口插枪充电。

3、然而，上述方法依据用户提出的充电需求与充电桩进行匹配，未考虑配电网中能够为充电站下发的电能情况，以及充电桩的历史使用情况对充电桩之间负载均衡的影响，无法确保充电桩及电力资源的均衡使用，充电桩调度结果不准确。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述技术问题，本申请提供了一种充电站的智能调度方法，提高充电桩调度结果的准确性，以确保充电桩及电力资源的均衡使用。

2、本发明提供了一种充电站的智能调度方法，所述充电站包括多个充电桩，包括：采集设定时间窗口内所述充电站的用电信息，所述设定时间窗口包括多个调度周期，所述用电信息包括所述充电站的用电总量序列以及每个充电桩的用电量序列；将所述用电信息输入训练完毕的时序预测网络，输出下一个调度周期内每个充电桩的预测用电量；采集每个充电桩的历史使用时长，所述历史使用时长为历史时间所述充电桩处于充电状态的总时长；在所述下一个调度周期内，响应于任意车辆进入所述充电站，基于所述预测用电量、所述历史使用时长和实时用电量计算每个空闲充电桩的负载指数，所述实时用电量为所述下一个调度周期内空闲充电桩的用电量，其中所述负载指数与历史使用时长呈正相关，所述负载指数与剩余可使用电量呈负相关，所述剩余可使用电量为所述预测用电量与所述实时用电量的差值；将所述负载指数最小值对应的空闲充电桩作为所述车辆的匹配结果，实现充电站的智能调度。

3、在一些实施例中，所述调度周期的计算方法包括：对于一个充电站，采集历史时间内每个单位时间的用电总量得到一条时间序列；对所述时间序列进行自相关分析以获取所述时间序列的周期，所述周期对应于所述调度周期。

4、在一些实施例中，所述时序预测网络的输入为任意充电站的用电信息，输出为下一个调度周期内所述充电站的预测用电总量，以及每个充电桩的预测用电量；所述时序预测网络的训练方法包括：采集历史时间内任意充电站的多条用电信息，并采集所述用电信息相邻的下一个调度周期内所述充电站的用电总量以及每个充电桩的用电量以作为所述用电信息的标签信息，得到训练样本集；将所述训练样本集中任意用电信息输入所述时序预测网络，得到预测结果，所述预测结果包括充电站的预测用电总量和每个充电桩的预测用电量；基于所述预测结果和所述标签信息计算损失函数以训练所述时序预测网络，所述损失函数满足关系式：

5、

6、其中，为预测结果中充电站的预测用电总量，为预测结果中充电桩的预测用电量，为标签信息中充电站的用电总量，为标签信息中充电桩的用电量，为所有充电桩的数量，为所述损失函数的取值；多次训练所述时序预测网络，直至所述损失函数的取值小于设定值，得到训练完毕的时序预测网络。

7、在一些实施例中，所述输出下一个调度周期内每个充电桩的预测用电量之后，所述智能调度方法还包括：依据所述预测用电量和所述充电站的预测用电总量的比值为对应充电桩分配充电功率，实现所述下一个调度周期内的电能分配。

8、在一些实施例中，基于所述预测用电量、所述历史使用时长和实时用电量计算每个空闲充电桩的负载指数之前，所述智能调度方法还包括：采集每一充电桩的运行状态，所述运行状态包括空闲状态和充电状态；响应于所述运行状态为空闲状态，采集所述下一个调度周期内对应充电桩的用电量以作为所述充电桩的实时用电量。

9、在一些实施例中，所述负载指数满足关系式：

10、

11、其中，为空闲充电桩的历史使用时长，和分别为空闲充电桩的预测用电量和实时用电量，为空闲充电桩的负载指数。

12、在一些实施例中，所述智能调度方法还包括：响应于任意车辆进入所述充电站，采集所述车辆的位置信息，并计算每个空闲充电桩与所述位置信息的距离；基于所述预测用电量、所述历史使用时长、所述距离和实时用电量计算每个空闲充电桩的负载指数，所述负载指数与所述距离呈正相关。

13、在一些实施例中，所述负载指数满足关系式：

14、

15、其中，为空闲充电桩的历史使用时长，和分别为空闲充电桩的预测用电量和实时用电量，为空闲充电桩与所述位置信息的距离，为空闲充电桩的负载指数，和分别为第一预设权重和第二预设权重，且满足。

16、本申请实施例提供的上述充电站的智能调度方法，通过训练完毕的时序预测网络预测一个调度周期内每个充电桩的预测用电量，实现一个调度周期内精准的电能分配；进一步地，当车辆进入充电站时，依据预测用电量、历史使用时长、实时用电量以及车辆与充电桩的距离计算每个空闲充电桩的负载指数，综合考虑了调度周期内，每个充电桩的剩余使用寿命、剩余可使用电量以及车辆的行驶距离精准计算各空闲充电桩负载指数，将负载指数最小值对应的空闲充电桩作为所述车辆的匹配结果，确保充电站内充电桩及电力资源的均衡使用，提高充电桩调度结果的准确性。

技术特征：

1.一种充电站的智能调度方法，所述充电站包括多个充电桩，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，所述调度周期的计算方法包括：

3.如权利要求1所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，所述时序预测网络的输入为任意充电站的用电信息，输出为下一个调度周期内所述充电站的预测用电总量，以及每个充电桩的预测用电量；

4.如权利要求3所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，所述输出下一个调度周期内每个充电桩的预测用电量之后，所述智能调度方法还包括：

5.如权利要求1所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，基于所述预测用电量、所述历史使用时长和实时用电量计算每个空闲充电桩的负载指数之前，所述智能调度方法还包括：

6.如权利要求5所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，所述负载指数满足关系式：

7.如权利要求5所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，所述智能调度方法还包括：

8.如权利要求7所述的一种充电站的智能调度方法，其特征在于，所述负载指数满足关系式：

技术总结
本申请涉及充电站领域，尤其涉及一种充电站的智能调度方法，包括：采集设定时间窗口内所述充电站的用电信息；将所述用电信息输入训练完毕的时序预测网络，输出下一个调度周期内每个充电桩的预测用电量；采集每个充电桩的历史使用时长；在所述下一个调度周期内，响应于任意车辆进入所述充电站，基于所述预测用电量、所述历史使用时长和实时用电量计算每个空闲充电桩的负载指数；将所述负载指数最小值对应的空闲充电桩作为所述车辆的匹配结果，实现充电站的智能调度。本申请的技术方案能够提高充电桩调度结果的准确性，确保充电桩及电力资源的均衡使用。

技术研发人员：叶云灿,何志华,李传胜
受保护的技术使用者：广州德姆达光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15