一种电动汽车集中式调频控制方法及装置与流程

1.本技术涉及电力系统运行控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车集中式调频控制方法及装置。


背景技术：

2.随着电网中风、光等新能源的高比例接入，新能源出力随机间歇性造成系统功率波动愈发明显，传统发电机由于响应时滞长、爬坡速率低等问题，难以准确追踪新能源造成的快速功率变化，由此引发的电网频率稳定问题日益突出。伴随着交通低碳化、清洁化的发展需求，电动汽车在世界范围内快速发展。电动汽车利用电池储能提供动能，交通出行结束后需要从电网获取电能，电动汽车接入电网的时长远远大于所需要的充电时长，在充电过程中能够通过改变充电时段，甚至通过放电为电网提供支撑。大规模分散入网的电动汽车通过电气连接聚合成集群，借助现代通信手段，能够为电网提供调节容量大、响应速度快的优质调频服务。
3.目前，针对于电动汽车集群调频控制方法，主要通过单体电动汽车建模，分析电动汽车的储能特性，集中式控制的电动汽车群体形成电动汽车集群，通过时序求和方式计算电动汽车集群的储能特性，最后针对电动汽车集群提出相应的调频控制方法。但是已有电动汽车集群调频控制方法中主要考虑保障用户的交通用能需求和调频喜好需求，没有考虑到隐私保护需求对集群调频能力的影响。


技术实现要素：

4.本技术公开了一种电动汽车集中式调频控制方法及装置，用于已有电动汽车集群调频控制方法中主要考虑保障用户的交通用能需求和调频喜好需求，没有考虑到隐私保护需求对集群调频能力的影响的技术问题。
5.本技术第一方面公开了一种电动汽车集中式调频控制方法，包括：
6.获取入网状态，建立交换功率与入网状态的关系，以及建立接入电网后电池soc的变化关系，以及建立电动汽车的调频方式，其中，所述入网状态包括充电、空闲和放电；
7.根据所述交换功率与入网状态的关系、所述接入电网后电池soc的变化关系和所述建立电动汽车的调频方式，并结合预先确定的用户多样化需求，构建电动汽车集群可调节能力评估模型，其中，所述用户多样化需求包括交通用能需求、调频喜好需求和隐私保护需求；
8.获取有限信息环境下集群输出功率及其可调节范围的评估式，并确定电动汽车集群目标变化功率；
9.根据所述电动汽车集群目标变化功率，确定概率控制信号；
10.通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率；
11.获取调频过程中的受控功率，并根据所述调频过程中的受控功率，确定恢复信号，
将受控状态的电动汽车恢复到原状态；
12.根据所述电动汽车集群可调节能力评估模型、所述实际响应概率和所述恢复信号，完成电动汽车集中式调频控制。
13.可选的，所述电动汽车的调频方式为4种，分别为充电至空闲、空闲至放电、放电至空闲和空闲至充电。
14.可选的，所述交通用能需求通过如下步骤确定：
15.获取电动汽车的冗余时长，所述电动汽车的冗余时长是指接入电网时长与最小充电时长的差值，用于分析入网电动汽车充满电后能够处于空闲状态的最长时间；
16.根据所述电动汽车的冗余时长，确定所述交通用能需求。
17.可选的，所述调频喜好需求包括用户不参与调频、用户参与所述充电至空闲以及所述空闲至充电、用户参与4种调频方式。
18.可选的，所述隐私保护需求通过如下步骤确定：
19.获取调频终端上传的数据集合、充电桩的实时功率和电动汽车额定充放电功率；
20.根据所述调频终端上传的数据集合、所述充电桩的实时功率和所述电动汽车额定充放电功率，确定所述隐私保护需求。
21.可选的，所述根据所述电动汽车集群目标变化功率，确定概率控制信号，包括：
22.分别当所述电动汽车集群目标变化功率小于0、大于0或等于0时，确定各自对应的概率控制信号。
23.可选的，所述通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率，包括：
24.当所述电动汽车集群目标变化功率小于0，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中充电状态电动汽车参与所述充电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至放电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
25.可选的，所述通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率，包括：
26.当所述电动汽车集群目标变化功率大于0时，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中放电状态电动汽车参与所述放电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至充电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
27.可选的，所述根据所述调频过程中的受控功率，确定恢复信号，将受控状态的电动汽车恢复到原状态，包括：
28.当所述调频过程中的受控功率大于0时，确定上调恢复信号，所述上调恢复信号用于恢复上调到充电状态的电动汽车至原空闲状态，且所述上调恢复信号为调频终端的延时时长；
29.当所述调频过程中的受控功率小于0时，确定下调恢复信号，所述下调恢复信号用于恢复下调到放电和空闲状态的电动汽车至原状态，且所述下调恢复信号为调频终端的延时时长。
30.本技术第二方面公开了一种电动汽车集中式调频控制装置，所述电动汽车集中式
调频控制装置应用于本技术第一方面公开的电动汽车集中式调频控制方法，所述电动汽车集中式调频控制装置包括：
31.状态关系获取模块，用于获取入网状态，建立交换功率与入网状态的关系，以及建立接入电网后电池soc的变化关系，以及建立电动汽车的调频方式，其中，所述入网状态包括充电、空闲和放电；
32.模型构建模块，用于根据所述交换功率与入网状态的关系、所述接入电网后电池soc的变化关系和所述建立电动汽车的调频方式，并结合预先确定的用户多样化需求，构建电动汽车集群可调节能力评估模型，其中，所述用户多样化需求包括交通用能需求、调频喜好需求和隐私保护需求；
33.目标变化功率确定模块，用于获取有限信息环境下集群输出功率及其可调节范围的评估式，并确定电动汽车集群目标变化功率；
34.概率控制信号确定模块，用于根据所述电动汽车集群目标变化功率，确定概率控制信号；
35.实际响应概率确定模块，用于通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率；
36.状态恢复模块，用于获取调频过程中的受控功率，并根据所述调频过程中的受控功率，确定恢复信号，将受控状态的电动汽车恢复到原状态；
37.调频控制模块，用于根据所述电动汽车集群可调节能力评估模型、所述实际响应概率和所述恢复信号，完成电动汽车集中式调频控制。
38.可选的，所述电动汽车的调频方式为4种，分别为充电至空闲、空闲至放电、放电至空闲和空闲至充电。
39.可选的，所述模型构建模块包括：
40.交通用能需求确定单元，用于通过如下步骤确定所述交通用能需求：
41.获取电动汽车的冗余时长，所述电动汽车的冗余时长是指接入电网时长与最小充电时长的差值，用于分析入网电动汽车充满电后能够处于空闲状态的最长时间；
42.根据所述电动汽车的冗余时长，确定所述交通用能需求。
43.可选的，所述调频喜好需求包括用户不参与调频、用户参与所述充电至空闲以及所述空闲至充电、用户参与4种调频方式。
44.可选的，所述模型构建模块包括：
45.隐私保护需求确定单元，用于通过如下步骤确定所述隐私保护需求：
46.获取调频终端上传的数据集合、充电桩的实时功率和电动汽车额定充放电功率；
47.根据所述调频终端上传的数据集合、所述充电桩的实时功率和所述电动汽车额定充放电功率，确定所述隐私保护需求。
48.可选的，所述概率控制信号确定模块包括：
49.概率控制信号确定单元，用于分别当所述电动汽车集群目标变化功率小于0、大于0或等于0时，确定各自对应的概率控制信号。
50.可选的，所述实际响应概率确定模块包括：
51.实际响应概率第一确定单元，用于当所述电动汽车集群目标变化功率小于0，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中充电状态电动汽车参与所述
充电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至放电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
52.可选的，所述实际响应概率确定模块包括：
53.实际响应概率第一确定单元，用于当所述电动汽车集群目标变化功率大于0时，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中放电状态电动汽车参与所述放电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至充电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
54.可选的，状态恢复模块包括：
55.上调恢复单元，用于当所述调频过程中的受控功率大于0时，确定上调恢复信号，所述上调恢复信号用于恢复上调到充电状态的电动汽车至原空闲状态，且所述上调恢复信号为调频终端的延时时长；
56.下调恢复单元，用于当所述调频过程中的受控功率小于0时，确定下调恢复信号，所述下调恢复信号用于恢复下调到放电和空闲状态的电动汽车至原状态，且所述下调恢复信号为调频终端的延时时长。
57.本技术涉及电力系统运行控制技术领域，公开了一种电动汽车集中式调频控制方法及装置。在该方法中，首先针对电动汽车集群，构建电动汽车集群可调节能力评估模型，综合分析了用户的交通用能需求、调频喜好需求和隐私保护需求。然后为实现集群控制中心对电动汽车集群的控制，提出了电动汽车集群的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率，提高了集群中心对大量调频终端的控制效率。最后提出了考虑用户需求的时序延时调频恢复方法，在系统频率稳定后通过发电机的调节能力将受控状态的电动汽车恢复到原状态，解决用户的多样化需求难以保障的问题。
附图说明
58.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
59.图1为本技术实施例公开的一种电动汽车集中式调频控制方法的工作流程示意图；
60.图2为本技术实施例公开的一种电动汽车集中式调频控制方法中，电动汽车入网后的运行区域示意图；
61.图3为本技术实施例公开的一种电动汽车集中式调频控制方法中，电力系统频率控制效果示意图；
62.图4为本技术实施例公开的一种电动汽车集中式调频控制方法中，电动汽车集群控制效果示意图。
63.图5为本技术实施例公开的一种电动汽车集中式调频控制装置的结构示意图。
具体实施方式
64.为了解决已有电动汽车集群调频控制方法中主要考虑保障用户的交通用能需求
和调频喜好需求，没有考虑到隐私保护需求对集群调频能力的影响的技术问题，本技术通过以下实施例公开了一种电动汽车集中式调频控制方法及装置。
65.本技术第一实施例公开了一种电动汽车集中式调频控制方法，参见图1所示的工作流程示意图，所述电动汽车集中式调频控制方法包括：
66.步骤s1，获取入网状态，建立交换功率与入网状态的关系，以及建立接入电网后电池soc的变化关系，以及建立电动汽车的调频方式，其中，所述入网状态包括充电、空闲和放电。
67.具体来说，电动汽车出行结束后，用户根据自身出行计划决定是否接入电网充电，入网电动汽车根据与电网交换功率的方向分为充电、空闲、放电3种入网状态，交换功率与入网状态的关系通过如下公式确定：
[0068][0069]
式中，j为集群覆盖范围内的充电桩编号；t为当前时刻；θj(t)用来指示电动汽车的入网状态，θj(t)为1、-1、0分别代表电动汽车从电网获取电能、向电网反馈电能、与电网无任何有功功率交换；pj(t)为电动汽车与电网交换功率；和分别为额定充电和放电功率。
[0070]
接入电网后电池soc的变化如下式所示：
[0071][0072]
式中，sj(t)为电动汽车的电池soc状态值，和分别为充电和放电效率。
[0073]
进一步的，所述电动汽车的调频方式为4种，分别为充电至空闲、空闲至放电、放电至空闲和空闲至充电。
[0074]
具体来说，根据电动汽车的3种入网状态，定义了电动汽车的4种调频方式，如下式所示：
[0075][0076]
式中，分别为电动汽车在
‘
充电
→
空闲’、
‘
空闲
→
放电’、
‘
放电
→
空闲’、
‘
空闲
→
充电’调节方式下的可调节功率。
[0077]
步骤s2，根据所述交换功率与入网状态的关系、所述接入电网后电池soc的变化关系和所述建立电动汽车的调频方式，并结合预先确定的用户多样化需求，构建电动汽车集
群可调节能力评估模型，其中，所述用户多样化需求包括交通用能需求、调频喜好需求和隐私保护需求。
[0078]
电动汽车用户参与调频过程中存在多样化的需求，如交通用能需求、调频喜好需求、数据隐私保护需求，用户的每种需求具有个性化特征。
[0079]
在本技术的部分实施例中，所述交通用能需求通过如下步骤确定：
[0080]
获取电动汽车的冗余时长，所述电动汽车的冗余时长是指接入电网时长与最小充电时长的差值，用于分析入网电动汽车充满电后能够处于空闲状态的最长时间。
[0081]
根据所述电动汽车的冗余时长，确定所述交通用能需求。
[0082]
具体来说，电动汽车接入电网的目的是满足未来交通出行的用能需求。接入电网后，电动汽车soc的变化过程受到入网状态和交换功率大小的影响，为表征电动汽车从接入电网到离开电网的soc变化范围，电动汽车入网后的运行区域如图2所示。图中，和分别代表电动汽车接入和离开电网时刻，和分别代表电动汽车入网初始soc和出行需求soc状态值，和分别代表电动汽车soc变化范围的最小值和最大值。运行区域上边界
‘
a-b-c’代表电动汽车入网后立即以额定功率充电，直到电池soc达到最大值并保持到离开电网前；下边界
‘
a-d-e’代表电动汽车入网后立即额定功率放电，直到电池soc达到最小值并保持到强制充电时刻前；强制充电边界
‘
e-f’代表电动汽车进入不可中断的充电过程，以保证离开电网前soc能够达到上下边界及强制充电边界所围成的区域即为入网电动汽车的最大运行区域。
[0083]
为了分析入网电动汽车充满电后能够处于空闲状态的最长时间，定义为电动汽车的冗余时长，即接入电网时长与最小充电时长的差值，如下式所示：
[0084][0085]
充电过程中，上式能够计算电动汽车的实时冗余时长。冗余时长大于等于0且其数值越大，则代表电动汽车可以在用户设定的离开时间前更早的完成充电；冗余时长小于等于0且其绝对值越大，则代表离开电网时电动汽车的soc会低于用户需求更多。
[0086]
进一步的，所述调频喜好需求包括用户不参与调频、用户参与所述充电至空闲以及所述空闲至充电、用户参与4种调频方式。
[0087]
具体来说，用户可以根据自身调频喜好选择参与调频的方式，按照喜好的不同用户可以分为3类：用户不参与调频；用户选择参与
‘
充电
→
空闲’和
‘
空闲
→
充电’的调频方式；用户选择参与4种调频方式；考虑用户调频喜好的电动汽车可调节能力如下式所示：
[0088]
[0089]
式中，和均为0-1变量；和分别代表用户不参与和参与
‘
充电
→
空闲’和
‘
空闲
→
充电’的调频方式；和分别代表用户不参与和参与
‘
空闲
→
放电’和
‘
放电
→
空闲’的调频方式。
[0090]
在本技术的部分实施例中，所述隐私保护需求通过如下步骤确定：
[0091]
获取调频终端上传的数据集合、充电桩的实时功率和电动汽车额定充放电功率。
[0092]
根据所述调频终端上传的数据集合、所述充电桩的实时功率和所述电动汽车额定充放电功率，确定所述隐私保护需求。
[0093]
具体来说，用户参与调频存在数据隐私保护的需求，用户不希望上传身份信息(车牌等)、用能计划、调频喜好、车辆参数等敏感信息，调频终端上传的数据集合定义为φ
up
，如下式所示，而敏感数据调频终端不上传但可本地使用。
[0094]
φ
up
＝{t,j,pj(t),γj(t)}；
[0095]
式中，γj(t)为0、1分别代表充电桩无车接入、有车接入。
[0096]
其他上传数据还包括充电桩的实时功率，即集群控制中心可以获取电动汽车接入充电桩的时间和实时获取不同接入状态的电动汽车数量，如下式所示：
[0097][0098]
式中，针对集群覆盖范围，ω
ec
(t)、ω
ei
(t)、ω
ed
(t)分别为接入充电、空闲、放电状态电动汽车的充电桩编号的集合，ω(t)为接入电网的充电桩编号的集合，ω
non
(t)为未接入电动汽车的充电桩编号的集合，n
ec
(t)、n
ei
(t)、n
ed
(t)分别为入网电动汽车处于充电、空闲、放电状态的数量，n(t)为接入电网的电动汽车总数量，n
non
(t)为未接入电动汽车的充电桩数量。
[0099]
同时可以获取电动汽车额定充放电功率，额定充放电功率的平均值如下式所示：
[0100][0101]
敏感信息的缺失会降低集群控制中心对电动汽车可调节能力评估的预测精度，但预测误差可以通过大数据预测、误差控制的方式降低。
[0102]
上述实施例通过分析用户交通用能、调频喜好、隐私保护需求之间的交互影响，进而分析单体电动汽车在多样化需求下的可调节能力，建立考虑调频不确定性的电动汽车集群可调节能力评估模型。
[0103]
步骤s3，获取有限信息环境下集群输出功率及其可调节范围的评估式，并确定电动汽车集群目标变化功率。
[0104]
具体来说，由于集群控制中心采集到的入网电动汽车数据有限,有限信息环境下集群输出功率及其可调节范围的评估式如下所示：
[0105][0106]
式中，为用户仅选择参与
‘
充电
→
空闲’和
‘
空闲
→
充电’的调频方式的百分比，分别为用户选择参与4中调频方式的百分比；n
e0
(t)为不受控情况下处于充电状态的电动汽车数量，可以根据不受控状态下集群的充电功率来计算；集群输出功率在
‘
充电
→
空闲’方式下的下调范围；为集群输出功率在
‘
放电
→
空闲’方式下的上调范围；为允许放电的电动汽车总功率与处于不受控充电状态电动汽车总功率的差值；为所有入网车辆充电的总功率与处于不受控空闲状态电动汽车总功率的差值。
[0107]
电力系统的频率偏移为δf(t)，电动汽车集群目标变化功率如下式所示：
[0108][0109]
式中，β(t)为频率偏差系数，用于根据系统实时频率偏差计算集群的目标调节功率，频率偏差系数β(t)的评估如下式所示：
[0110][0111]
式中，ka为系统频率偏差系数，根据系统运行经验数据获取；α(t)为集群功率调节的误差系数，用于修正用户多样化需求造成的不确定，可以根据上面得到的电动汽车集群目标变化功率和实际调节功率的差值计算得到，如下式所示：
[0112][0113]
式中，p
′a(t)为频率调节后集群的输出功率。
[0114]
步骤s4，根据所述电动汽车集群目标变化功率，确定概率控制信号。
[0115]
在本技术的部分实施例中，所述根据所述电动汽车集群目标变化功率，确定概率控制信号，包括：
[0116]
分别当所述电动汽车集群目标变化功率小于0、大于0或等于0时，确定各自对应的概率控制信号。
[0117]
具体来说，当时，控制信号如下式所示：
[0118][0119]
式中，为集群中充电状态电动汽车参与
‘
充电
→
空闲’的概率控制信号，为集群中空闲状态电动汽车参与
‘
空闲
→
放电’的概率控制信号；和分别为集群参与
‘
充电
→
空闲’和
‘
空闲
→
放电’的可调节功率。
[0120]
当时，控制信号如下式所示：
[0121][0122]
式中，为集群中放电状态电动汽车参与
‘
放电
→
空闲’的概率控制信号，为集群中空闲状态电动汽车参与
‘
空闲
→
充电’的概率控制信号；和分别为集群参与
‘
放电
→
空闲’和
‘
空闲
→
充电’的可调节功率。
[0123]
当时，则有和
[0124]
步骤s5，通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
[0125]
调频终端用于响应集群中心的概率控制信号，在参与系统调频的同时，保障用户的交通用能和调频喜好需求。
[0126]
对于任一调频时刻，控制信号为一组概率值，当时，控制信号为当时，控制信号为
[0127]
在本技术的部分实施例中，所述通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率，包括：
[0128]
当所述电动汽车集群目标变化功率小于0，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中充电状态电动汽车参与所述充电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至放电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
[0129]
具体来说，当调频终端接收到后，调频终端首先响应响应完成后再响应根据用户出行需求和调频喜好决定实际响应概率，如下式所示：
[0130][0131]
式中，为电动汽车参与
‘
充电
→
空闲’的实际响应概率，为电动汽车参与
‘
空闲
→
放电’的实际响应概率；为保障用户交通用能需求的冗余时长参考值，ε为保障用户交通用能需求的调节指数。
[0132]
在本技术的部分实施例中，所述通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率，包括：
[0133]
当所述电动汽车集群目标变化功率大于0时，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中放电状态电动汽车参与所述放电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至充电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
[0134]
具体来说，当调频终端接收到后，调频终端首先响应响应完成后再响应根据用户出行需求和调频喜好决定实际响应概率，如下式所示：
[0135][0136]
步骤s6，获取调频过程中的受控功率，并根据所述调频过程中的受控功率，确定恢复信号，将受控状态的电动汽车恢复到原状态。
[0137]
电动汽车调频主要利用其短时间内的快速支撑能力，难以长时间提供响应能力支撑，与调节速度慢的发电机形成优势互补，系统频率稳定后需要通过发电机的调节能力来将受控状态的电动汽车恢复到原状态。
[0138]
在本技术的部分实施例中，所述根据所述调频过程中的受控功率，确定恢复信号，将受控状态的电动汽车恢复到原状态，包括：
[0139]
当所述调频过程中的受控功率大于0时，确定上调恢复信号，所述上调恢复信号用于恢复上调到充电状态的电动汽车至原空闲状态，且所述上调恢复信号为调频终端的延时时长。
[0140]
当所述调频过程中的受控功率小于0时，确定下调恢复信号，所述下调恢复信号用于恢复下调到放电和空闲状态的电动汽车至原状态，且所述下调恢复信号为调频终端的延时时长。
[0141]
具体来说，集群参与调频的开始时刻为t0，则调频过程中的受控功率如下式所示：
[0142][0143]
式中，为集群需要恢复的受控功率，ω
to
(t)为t0时刻到当前时刻新接入的电动汽车数量。
[0144]
当时，恢复上调到充电状态的电动汽车至原空闲状态，恢复信号为调频终端的延时时长，如下式所示：
[0145][0146]
式中，tr(t)为上调恢复信号，γ为发电机爬坡率。
[0147]
调频终端接收到上调恢复信号tr(t)后，受控充电状态的电动汽车，根据恢复信号确定转为空闲状态的时间延时，如下式所示：
[0148][0149]
式中，πj(t)为服从u(0,1)均匀分布的随机数，为上调受控电动汽车恢复原状态的时间延时。
[0150]
当时，恢复下调到放电和空闲状态的电动汽车至原状态，恢复信号为调频终端的延时时长，如下式所示：
[0151][0152]
式中，t
rd
(t)为用于恢复放电状态电动汽车至空闲状态的下调恢复信号，t
rc
(t)为用于恢复空闲状态电动汽车至放电状态的下调恢复信号；为放电状态的电动汽车数量，如下式所示：
[0153][0154]
调频终端接收到下调恢复信号t
rd
(t)后，受控放电状态的电动汽车，根据恢复信号确定转为空闲状态的时间延时，如下式所示：
[0155][0156]
式中，为下调受控放电状态电动汽车恢复到空闲状态的时间延时。
[0157]
调频终端接收到下调恢复信号t
rc
(t)后，受控放电状态的电动汽车，根据恢复信号确定转为空闲状态的时间延时，如下式所示：
[0158][0159]
式中，为下调受控空闲状态电动汽车恢复到充电状态的时间延时。
[0160]
步骤s7，根据所述电动汽车集群可调节能力评估模型、所述实际响应概率和所述恢复信号，完成电动汽车集中式调频控制。
[0161]
具体来说，步骤s1至步骤s2提出考虑用户多样化需求电动汽车集群可调节能力评估模型，解决忽视用户隐私的电动汽车集群可调节能力评估模型问题。步骤s3至步骤s5提出概率调频控制方法，解决集群中心对大量调频终端的控制效率要求高的问题，步骤s6提出时序延时调频恢复方法，解决用户的多样化需求难以保障的问题。
[0162]
本技术上述实施例公开的一种电动汽车集中式调频控制方法，首先针对电动汽车
集群，构建电动汽车集群可调节能力评估模型，综合分析了用户的交通用能需求、调频喜好需求和隐私保护需求。然后为实现集群控制中心对电动汽车集群的控制，提出了电动汽车集群的概率控制信号，概率控制信号由两个概率值组成，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率，提高了集群中心对大量调频终端的控制效率。最后提出了考虑用户需求的时序延时调频恢复方法，在系统频率稳定后通过发电机的调节能力将受控状态的电动汽车恢复到原状态，解决用户的多样化需求难以保障的问题。
[0163]
采用本实施例提出一种面向用户多样化需求的电动汽车集中式调频控制方法，控制效果如图3和图4所示，可以看出电动汽车集群能够保障系统频率更快的恢复到系统允许范围内，而调频恢复也保障了用户的用能需求。
[0164]
下述为本技术装置实施例，可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。
[0165]
本技术第二实施例公开了一种电动汽车集中式调频控制装置，所述电动汽车集中式调频控制装置应用于本技术第一实施例公开的电动汽车集中式调频控制方法，参见图5所示的结构示意图，所述电动汽车集中式调频控制装置包括：
[0166]
状态关系获取模块10，用于获取入网状态，建立交换功率与入网状态的关系，以及建立接入电网后电池soc的变化关系，以及建立电动汽车的调频方式，其中，所述入网状态包括充电、空闲和放电。
[0167]
模型构建模块20，用于根据所述交换功率与入网状态的关系、所述接入电网后电池soc的变化关系和所述建立电动汽车的调频方式，并结合预先确定的用户多样化需求，构建电动汽车集群可调节能力评估模型，其中，所述用户多样化需求包括交通用能需求、调频喜好需求和隐私保护需求。
[0168]
目标变化功率确定模块30，用于获取有限信息环境下集群输出功率及其可调节范围的评估式，并确定电动汽车集群目标变化功率。
[0169]
概率控制信号确定模块40，用于根据所述电动汽车集群目标变化功率，确定概率控制信号。
[0170]
实际响应概率确定模块50，用于通过调频终端响应所述概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
[0171]
状态恢复模块60，用于获取调频过程中的受控功率，并根据所述调频过程中的受控功率，确定恢复信号，将受控状态的电动汽车恢复到原状态。
[0172]
调频控制模块70，用于根据所述电动汽车集群可调节能力评估模型、所述实际响应概率和所述恢复信号，完成电动汽车集中式调频控制。
[0173]
进一步的，所述电动汽车的调频方式为4种，分别为充电至空闲、空闲至放电、放电至空闲和空闲至充电。
[0174]
进一步的，所述模型构建模块包括：
[0175]
交通用能需求确定单元，用于通过如下步骤确定所述交通用能需求：
[0176]
获取电动汽车的冗余时长，所述电动汽车的冗余时长是指接入电网时长与最小充电时长的差值，用于分析入网电动汽车充满电后能够处于空闲状态的最长时间。
[0177]
根据所述电动汽车的冗余时长，确定所述交通用能需求。
[0178]
进一步的，所述调频喜好需求包括用户不参与调频、用户参与所述充电至空闲以
及所述空闲至充电、用户参与4种调频方式。
[0179]
进一步的，所述模型构建模块包括：
[0180]
隐私保护需求确定单元，用于通过如下步骤确定所述隐私保护需求：
[0181]
获取调频终端上传的数据集合、充电桩的实时功率和电动汽车额定充放电功率。
[0182]
根据所述调频终端上传的数据集合、所述充电桩的实时功率和所述电动汽车额定充放电功率，确定所述隐私保护需求。
[0183]
进一步的，所述概率控制信号确定模块包括：
[0184]
概率控制信号确定单元，用于分别当所述电动汽车集群目标变化功率小于0、大于0或等于0时，确定各自对应的概率控制信号。
[0185]
进一步的，所述实际响应概率确定模块包括：
[0186]
实际响应概率第一确定单元，用于当所述电动汽车集群目标变化功率小于0，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中充电状态电动汽车参与所述充电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至放电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
[0187]
进一步的，所述实际响应概率确定模块包括：
[0188]
实际响应概率第一确定单元，用于当所述电动汽车集群目标变化功率大于0时，且调频终端接收到所述概率控制信号后，调频终端首先响应集群中放电状态电动汽车参与所述放电至空闲的概率控制信号，响应完成后再响应集群中空闲状态电动汽车参与所述空闲至充电的概率控制信号，并结合所述交通用能需求和所述调频喜好需求，确定实际响应概率。
[0189]
进一步的，状态恢复模块包括：
[0190]
上调恢复单元，用于当所述调频过程中的受控功率大于0时，确定上调恢复信号，所述上调恢复信号用于恢复上调到充电状态的电动汽车至原空闲状态，且所述上调恢复信号为调频终端的延时时长。
[0191]
下调恢复单元，用于当所述调频过程中的受控功率小于0时，确定下调恢复信号，所述下调恢复信号用于恢复下调到放电和空闲状态的电动汽车至原状态，且所述下调恢复信号为调频终端的延时时长。
[0192]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0193]
本技术是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0194]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0195]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0196]
最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。