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1、分时电价下电动汽车有序充电控制策略研究徐州供电公司江苏徐州221000摘要：本文就结合分时电价，提出电动汽车有序充电的控制策略，以实现降低电网峰谷差的目标，并利用蒙特卡洛方法，比较无序充电、有序充电的电网经济效益、用户充电成本，可得电动汽车有序充电控制对充电池运行成木、用户充电成木等降低有着重要作用，起到充电负荷削峰填谷的效果。关键词：分时电价；电动汽车；有序充电；控制策略一、电动汽车有序充电控制与分时电价概述(-)有序充电控制有序充电控制的目标是减小电网峰谷差，起到降低充电站投资、运行成木，提高设备使用效率，提升运行经济效益
2、的，同时，还有助于节省用户充电成木。在电动汽车有序充电控制中，其步骤主要有：一是确定电动汽车的充电需求情况，根据电动汽车的电池管理系统，充电站可以获取其电池容量、当前荷电状态等数据，并根据用电峰谷阶段制定相应的分时电价，了解用户预期停留时间、离开时期望电池荷电情况；同时，在分时电价实施后，用户为降低充电费用，也会自主响应，选择在低电价时段进行充电或者电池起始充电时间最早。(二)充电分时电价电网分时电价是指某非特殊负荷区域电网根据用电高峰、低谷时间段的不同，制定的有区别的电价；在电动汽车充电站与局部配电网连接后，会导致局域配电网
3、出现与之前分时电价峰谷不一样的波动情况。一般来说，电动汽车充电站从电网购买的工业用电分时电价的峰时段集中在&00-12：00、17：00-21：00,谷时段集中在0：00・&00,其余时段为平时段。但是,在电网电价平时段时，电网的实际负荷却是一个高峰时段,此时，如果与配电网连接的电动汽车充电站大量充电，就会进一步增大电网的负荷，提高其峰值，在降低设备利用率的同时，也影响电网运行的稳定、经济，造成局域配电网线损的增大。对此，以原有的分时电价为基础，根据对局域配电网负荷波动的预测,再细分配电网平吋段分时电价，即将12：00-17：
4、00吋间段内电价再次分为平、峰两个分时电价，引导用户在平吋电价阶段充电，即使有大量电动车充电，也会造成局域配电网“峰上加峰”，对配电网运行的稳定、经济有着重要作用。二、分时电价下电动汽车有序充电控制策略收集局域配电网的历史常规负荷数据，就能够据此预测出配电网的当日常规负荷曲。以96点日负荷曲线预测法为例，将15min划为一个时间段，每天共有96个吋间段，第i个吋间段常规负荷设为Pi；假设充电站充电机在慢充模式下的额定充电功率为ΔP,且具有自动启动、结束充电的功能；假设电充汽车充电过程的充电功率恒定，充电前电池的起始
5、荷电量为S0,预期达到的荷电量为S1,电池容量为W,充电所需的时间为T0,取车时间为T1,则电动汽车充电量S为：(S0-S1),停留时间T为(TO-Tl)o在第i个吋间段中，充电站内充电电动汽车有n台，其负荷大小计算公式为：(1);配电网在第i个时间段的总负荷是常规负荷与电动汽车充电负荷之和，即P二Pi+pi(2)o在充电站用户停车吋间T中，为降低接入充电给电网形成的负荷波动,其充电目标控制函数为电池起始充电时间最早、用户充电费用最低，(3)其中si表示i时段内的充电分时电价；同吋,还需用电网峰谷差对控制结果进行验证，其验证函
6、数为minvar(Pi+pi),其中var(x)表示的是x的方差函数。三、分吋电价下电动汽车有序充电控制模型与仿真验算(-)模型与算法本文对用户充电需求的模拟采用的是蒙特卡洛方法，并以此为基础，建立相应的电动汽车负荷模型，。具体来说，是以充电站收集的电动汽车充电相关数据为基础，建立相应的电池的起始荷电量为S0、预期达到的荷电量为S1概率模型；同时，建立充电所需时间为T0、取车吋间为T1的服从正态分布特征的概率模型。再通过随机抽样，根据抽样结果，即可得到与实际情况相类似的间电动汽车负荷模型。在有序充电控制算法中，会出现与客观事实
7、不相符的数据，即SO-Sl≤O>TO-Tl≤O,需要先将这些数据消除。（二）仿真验算在仿真验算中，为明确有序充电控制的效果，需要同吋计算无序充电、有序充电的负荷、峰谷差情况。其中，无序充电就是指用户即到即充的方式，直到完成预期充电量位置，且无序充电与有序充电在电池起始荷电量、预期充电量等参数上是一致的。在分吋电价上，电网分时电价与充电站分时电价的相关参数如表1所示,其中，充电站购电依据的是工业用电分吋电价，在其充电分吋电价制定中，谷、平、峰的比例是1：3：5o表分时电价参数（三）结果分析首先，在有序充电控制下，电动
8、车白天充电时间多集中在平吋段区域，夜间则会向谷时段转移，起到了有效的避峰、填谷作用；根据仿真结果可知，有序充电的峰谷差比无序充电显著降低，所以，分时电价下的有序充电控制可以降低电网峰谷差。其次，在30%、60%、90%的用户响应系数η（响应系数表示因分吋电价而选择有序
