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1、分時電價下電動汽車有序充電控制策略研究徐州供電公司江蘇徐州221000摘要：本文就結(jié)合分時電價，提出電動汽車有序充電的控制策略，以實現(xiàn)降低電網(wǎng)峰谷差的目標，并利用蒙特卡洛方法，比較無序充電、有序充電的電網(wǎng)經(jīng)濟效益、用戶充電成本，可得電動汽車有序充電控制對充電池運行成木、用戶充電成木等降低有著重要作用，起到充電負荷削峰填谷的效果。關(guān)鍵詞：分時電價；電動汽車；有序充電；控制策略一、電動汽車有序充電控制與分時電價概述(-)有序充電控制有序充電控制的目標是減小電網(wǎng)峰谷差，起到降低充電站投資、運行成木，提高設(shè)備使用效率，提升運行經(jīng)濟效益
2、的，同時，還有助于節(jié)省用戶充電成木。在電動汽車有序充電控制中，其步驟主要有：一是確定電動汽車的充電需求情況，根據(jù)電動汽車的電池管理系統(tǒng)，充電站可以獲取其電池容量、當前荷電狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并根據(jù)用電峰谷階段制定相應(yīng)的分時電價，了解用戶預期停留時間、離開時期望電池荷電情況；同時，在分時電價實施后，用戶為降低充電費用，也會自主響應(yīng)，選擇在低電價時段進行充電或者電池起始充電時間最早。(二)充電分時電價電網(wǎng)分時電價是指某非特殊負荷區(qū)域電網(wǎng)根據(jù)用電高峰、低谷時間段的不同，制定的有區(qū)別的電價；在電動汽車充電站與局部配電網(wǎng)連接后，會導致局域配電網(wǎng)
3、出現(xiàn)與之前分時電價峰谷不一樣的波動情況。一般來說，電動汽車充電站從電網(wǎng)購買的工業(yè)用電分時電價的峰時段集中在&00-12：00、17：00-21：00,谷時段集中在0：00?&00,其余時段為平時段。但是,在電網(wǎng)電價平時段時，電網(wǎng)的實際負荷卻是一個高峰時段,此時，如果與配電網(wǎng)連接的電動汽車充電站大量充電，就會進一步增大電網(wǎng)的負荷，提高其峰值，在降低設(shè)備利用率的同時，也影響電網(wǎng)運行的穩(wěn)定、經(jīng)濟，造成局域配電網(wǎng)線損的增大。對此，以原有的分時電價為基礎(chǔ)，根據(jù)對局域配電網(wǎng)負荷波動的預測,再細分配電網(wǎng)平吋段分時電價，即將12：00-17：
4、00吋間段內(nèi)電價再次分為平、峰兩個分時電價，引導用戶在平吋電價階段充電，即使有大量電動車充電，也會造成局域配電網(wǎng)“峰上加峰”，對配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定、經(jīng)濟有著重要作用。二、分時電價下電動汽車有序充電控制策略收集局域配電網(wǎng)的歷史常規(guī)負荷數(shù)據(jù)，就能夠據(jù)此預測出配電網(wǎng)的當日常規(guī)負荷曲。以96點日負荷曲線預測法為例，將15min劃為一個時間段，每天共有96個吋間段，第i個吋間段常規(guī)負荷設(shè)為Pi；假設(shè)充電站充電機在慢充模式下的額定充電功率為ΔP,且具有自動啟動、結(jié)束充電的功能；假設(shè)電充汽車充電過程的充電功率恒定，充電前電池的起始
5、荷電量為S0,預期達到的荷電量為S1,電池容量為W,充電所需的時間為T0,取車時間為T1,則電動汽車充電量S為：(S0-S1),停留時間T為(TO-Tl)o在第i個吋間段中，充電站內(nèi)充電電動汽車有n臺，其負荷大小計算公式為：(1);配電網(wǎng)在第i個時間段的總負荷是常規(guī)負荷與電動汽車充電負荷之和，即P二Pi+pi(2)o在充電站用戶停車吋間T中，為降低接入充電給電網(wǎng)形成的負荷波動,其充電目標控制函數(shù)為電池起始充電時間最早、用戶充電費用最低，(3)其中si表示i時段內(nèi)的充電分時電價；同吋,還需用電網(wǎng)峰谷差對控制結(jié)果進行驗證，其驗證函
6、數(shù)為minvar(Pi+pi),其中var(x)表示的是x的方差函數(shù)。三、分吋電價下電動汽車有序充電控制模型與仿真驗算(-)模型與算法本文對用戶充電需求的模擬采用的是蒙特卡洛方法，并以此為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的電動汽車負荷模型，。具體來說，是以充電站收集的電動汽車充電相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的電池的起始荷電量為S0、預期達到的荷電量為S1概率模型；同時，建立充電所需時間為T0、取車吋間為T1的服從正態(tài)分布特征的概率模型。再通過隨機抽樣，根據(jù)抽樣結(jié)果，即可得到與實際情況相類似的間電動汽車負荷模型。在有序充電控制算法中，會出現(xiàn)與客觀事實
7、不相符的數(shù)據(jù)，即SO-Sl≤O>TO-Tl≤O,需要先將這些數(shù)據(jù)消除。（二）仿真驗算在仿真驗算中，為明確有序充電控制的效果，需要同吋計算無序充電、有序充電的負荷、峰谷差情況。其中，無序充電就是指用戶即到即充的方式，直到完成預期充電量位置，且無序充電與有序充電在電池起始荷電量、預期充電量等參數(shù)上是一致的。在分吋電價上，電網(wǎng)分時電價與充電站分時電價的相關(guān)參數(shù)如表1所示,其中，充電站購電依據(jù)的是工業(yè)用電分吋電價，在其充電分吋電價制定中，谷、平、峰的比例是1：3：5o表分時電價參數(shù)（三）結(jié)果分析首先，在有序充電控制下，電動
8、車白天充電時間多集中在平吋段區(qū)域，夜間則會向谷時段轉(zhuǎn)移，起到了有效的避峰、填谷作用；根據(jù)仿真結(jié)果可知，有序充電的峰谷差比無序充電顯著降低，所以，分時電價下的有序充電控制可以降低電網(wǎng)峰谷差。其次，在30%、60%、90%的用戶響應(yīng)系數(shù)η（響應(yīng)系數(shù)表示因分吋電價而選擇有序
