一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法与流程

本发明涉及电力电子控制及配电网负荷优化，特别是涉及一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法。

背景技术：

1、随着电动汽车规模化接入居民小区、园区及公共充电场站，分散充电桩已逐步参与配电台区的有序充电和负荷调节。现有控制通常基于历史充电记录统计用户接入时刻、持续时间和需求电量等行为特征，采用概率分布模型估计各时段充电需求，再结合车辆可充电时间、需求能量、逆变器功率边界及配电变压器容量等约束形成充电功率计划。对于充电桩数量较多、调度维度较高的场景，还可采用群体智能优化等方法搜索运行功率，并依据台区负荷状态对已生成的调度计划进行调整。

2、上述方法可实现充电需求预测与功率调度，但在分散充电场景下仍存在局限。用户充电开始时刻受出行安排、剩余电量和停车时长等因素影响，历史样本易呈偏态、长尾及局部密度差异；采用对称分布或仅依赖有限位置、尺度参数的模型时，对高概率时段及四分位点附近局部变化的刻画能力有限，拟合偏差还会传递至期望功率形成过程。充电概率与车辆需求能量、可用时间窗口及设备功率上限衔接不足时，容易造成局部功率集中或需求能量分配不完整；高维功率优化采用固定搜索尺度，也难以兼顾前期搜索范围与后期收敛稳定性。若调度主要依赖离线计划，对临时车辆接入、用户提前离开和基础负荷波动的适应能力有限，进一步影响台区峰谷差控制的稳定性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，解决分散充电桩用户充电行为偏态特征和局部密度特征刻画不足导致逆变器期望输出功率难以准确量化以及台区峰谷差控制稳定性不足的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，包括：

4、根据采集的分散充电桩历史充电数据确定充电行为偏斜系数，将所述充电行为偏斜系数引入三参数广义正态分布模型，采用gndo优化算法确定所述三参数广义正态分布模型的拟合参数，得到用户充电行为拟合模型；

5、根据所述历史充电数据的经验累计概率或所述用户充电行为拟合模型的累计分布确定分位参考参数，构造以所述分位参考参数为零值约束位置的单参数多项式修正函数，对所述用户充电行为拟合模型的概率密度进行细化处理，得到各调度时间段的充电时序概率；

6、根据车辆预计接入时间和车辆预计离开时间确定车辆充电时间窗口，根据所述车辆充电时间窗口和所述充电时序概率确定各调度时间段的需求能量分配权重，根据车辆需求能量和所述需求能量分配权重确定各所述分散充电桩逆变器的期望输出功率；

7、根据台区基础负荷和各所述分散充电桩逆变器的候选运行功率确定台区有功负荷，根据所述台区有功负荷确定台区峰谷差率，在优化约束参数限定下采用引入随迭代次数递减的动态收敛因子的gndo优化算法搜索各所述分散充电桩逆变器的运行控制参数，得到优化功率指令；

8、根据所述优化功率指令执行功率调度，根据变压器负载参数确定配电变压器实时负载率，当所述实时负载率超过预设阈值时，根据所述变压器负载参数确定功率削减量，根据所述功率削减量降低各所述分散充电桩的正向充电功率，得到累计功率削减量；

9、当所述累计功率削减量小于所述功率削减量时，调用满足反向馈电条件的双向逆变器进行反向馈电调节，根据正向充电功率降低和反向馈电产生的车辆电池能量变化更新车辆剩余需求；

10、根据更新后的所述车辆剩余需求重新确定所述车辆充电时间窗口内后续调度时间段的逆变器期望输出功率，并采用所述gndo优化算法重新搜索各所述分散充电桩逆变器的运行控制参数，得到更新后的优化功率指令。

11、本发明公开了以下技术效果：

12、本发明提供了一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，通过充电行为偏斜建模与概率密度细化处理，解决了偏态充电行为及局部密度变化刻画不足的问题，实现了用户充电时序分布表征能力的提高；通过车辆需求能量的时序分配处理，解决了充电概率与车辆实际需求及充电时间窗口衔接不足的问题，实现了需求能量在可充电时间段内的合理分配；通过引入动态收敛因子的gndo优化处理，解决了固定搜索尺度难以兼顾前期探索和后期收敛的问题，实现了运行控制参数搜索的稳定收敛；通过配电变压器负载反馈与滚动调节处理，解决了离线调度对负荷波动适应能力不足的问题，实现了正向充电削减、反向馈电及剩余需求重优化的闭环调节。

1.一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，所述分位参考参数包括：第一四分位点、中位点以及第三四分位点；所述优化约束参数包括：逆变器功率边界、所述车辆充电时间窗口以及所述车辆需求能量；所述变压器负载参数包括：配电变压器实际有功负荷、允许有功负荷参考值以及所述预设阈值。

3.根据权利要求1所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，根据采集的分散充电桩历史充电数据确定充电行为偏斜系数，将所述充电行为偏斜系数引入三参数广义正态分布模型，采用gndo优化算法确定所述三参数广义正态分布模型的拟合参数，得到用户充电行为拟合模型，包括：

4.根据权利要求2所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，根据所述历史充电数据的经验累计概率或所述用户充电行为拟合模型的累计分布确定分位参考参数，构造以所述分位参考参数为零值约束位置的单参数多项式修正函数，对所述用户充电行为拟合模型的概率密度进行细化处理，得到各调度时间段的充电时序概率，包括：

5.根据权利要求1所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，根据车辆预计接入时间和车辆预计离开时间确定车辆充电时间窗口，根据所述车辆充电时间窗口和所述充电时序概率确定各调度时间段的需求能量分配权重，根据车辆需求能量和所述需求能量分配权重确定各所述分散充电桩逆变器的期望输出功率，包括：

6.根据权利要求2所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，根据台区基础负荷和各所述分散充电桩逆变器的候选运行功率确定台区有功负荷，根据所述台区有功负荷确定台区峰谷差率，在优化约束参数限定下采用引入随迭代次数递减的动态收敛因子的gndo优化算法搜索各所述分散充电桩逆变器的运行控制参数，得到优化功率指令，包括：

7.根据权利要求6所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，在所述逆变器功率边界、所述车辆充电时间窗口以及所述车辆需求能量限定下，将所述综合评价值作为目标函数值，采用引入所述动态收敛因子的gndo优化算法搜索各所述分散充电桩逆变器的运行控制参数，得到所述优化功率指令，包括：

8.根据权利要求2所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，根据所述优化功率指令执行功率调度，根据变压器负载参数确定配电变压器实时负载率，当所述实时负载率超过预设阈值时，根据所述变压器负载参数确定功率削减量，根据所述功率削减量降低各所述分散充电桩的正向充电功率，得到累计功率削减量，包括：

9.根据权利要求1所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，当所述累计功率削减量小于所述功率削减量时，调用满足反向馈电条件的双向逆变器进行反向馈电调节，根据正向充电功率降低和反向馈电产生的车辆电池能量变化更新车辆剩余需求，包括：

10.根据权利要求1所述的一种分散充电桩逆变器峰谷充放有序控制方法，其特征在于，根据更新后的所述车辆剩余需求重新确定所述车辆充电时间窗口内后续调度时间段的逆变器期望输出功率，并采用所述gndo优化算法重新搜索各所述分散充电桩逆变器的运行控制参数，得到更新后的优化功率指令，包括：