(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210844730.4 (22)申请日 2022.07.19 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114914923 A (43)申请公布日 2022.08.16 (73)专利权人 国网山东省电力公司菏 泽供电公 司 地址 274000 山东省菏泽市中华路19 9号 专利权人 国家电网有限公司 (72)发明人 张磊　刘文哲　张凯　王春义　 徐珂　荆树志　田运涛　李效乾　 王洋　程金　宋思锦　刘威鹏　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 闫圣娟(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) B60L 55/00(2019.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) 审查员 宋静婧 (54)发明名称 基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度 方法及系统 (57)摘要 本发明涉及电动汽车充电控制技术领域， 提 出了基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度 方法及系统， 步骤包括： 对参与空闲日签约充电 的电动汽车进行预调度， 得到预调度负荷曲线； 以预调度 负荷曲线为基础负荷曲线， 设定调度周 期， 根据调度周 期得到多个不同的调度时刻， 以 调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期 的调度时长， 针对每个充电站构建包含充电站信 息的充电站时间网格， 进行基于网格 法的变时长 滚动的两阶段调度， 两阶段调度包括充电站调度 和电动汽车调度， 得到各充电站的充放电功率和 各辆电动汽 车的充放电功率。 解决了高渗透率下 分布式光伏出力带来的负荷低谷问题， 减小了负 荷预测误差， 提高了调度的准确性和直观性。 权利要求书3页 说明书13页 附图6页 CN 114914923 B 2022.09.23 CN 114914923 B 1.基于网格法的变时长 两阶段电动汽车调度方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 对参与空 闲日签约充电的电动汽车进行 预调度， 得到预调度负荷曲线； 以预调度负荷曲线为基础负荷曲线， 设定调度周期， 根据调度周期得到多个不同的调 度时刻， 以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长， 针对每个充电站构 建包含充电站信息的充电站 时间网格， 进行基于网格法的变时长滚动的两阶段调度， 两阶 段调度包括充电站调度和电动汽车调度， 得到各充电站的充放电功 率和各辆电动汽车的充 放电功率； 所述两阶段调度具体为： 根据各充电站总充放电功率约束和各充电站总充放电量约 束， 以日等效负荷方差最小和充电站设备功率利用率偏差最小为 目标函数， 进行第一阶段 调度， 得到优化的各充电站的充放电功 率； 根据充电站收益最大化为目标函数， 根据各充电 站内电动汽车的总充放电功 率约束、 各辆电动汽车的充放电功 率约束和各辆电动汽车的充 放电量约束， 进行第二阶段调度， 得到优化的各辆电动汽车的充放电功率； 以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长， 两阶段的调度时长的确 定方法为： 第一阶段以调度时刻起， 到各充电站现有电动汽车最晚离站的车辆离站时刻， 为 对应各充电站在各调度周期的调度时长； 第二阶段， 针对每个车辆a， 以调度时刻起到充电 站内该车辆a的离站时刻， 为车辆a在各调度周期的调度时长； 还包括构建电动汽车充电站 空间网格， 根据 各充电站时间网格和充电站空间网格的信 息， 调整分时及分区电价， 引导下一调度周期的电动汽车的调度； 构建的充电站时间网格包含的充电站信 息包括： 单位调度周期、 调度周期数、 充电站内 允许同时充电的电动汽车数量、 各辆电动汽车的最大充放电功 率以及单位调 度周期内各辆 电动汽车 的最大充放电电量； 充电站 时间网格列数代表一日内调度周期数； 单位网格的宽 度代表单位调度周期； 行数代表该充电站内允许同时充电的电动汽车数量； 单位网格的高 度代表各辆电动汽车的最大充放电功率的绝对值； 单位网格面积表示单位调 度周期内各辆 电动汽车的最大充放电 电量; 进行基于网格法的变时长滚动的两阶段调度， 得到各充电站的充放电功率和各辆电动 汽车的充放电功率的方法， 包括如下步骤： 根据获取的当前周期的 电动汽车的充电申请， 更新充电站时间网格； 筛选出不具有调 度能力的电动汽车以最大功率充电， 更新 不可调度电动汽车的充电站时间 网格； 获取各充电站各周期的总 充放电量约束和充放电功率约束， 进行基于网格法的变时长 滚动的两阶段调度， 得到各充电站的充放电功率和各辆电动汽车的充放电功率； 根据两阶段调度结果更新各充电站可调度电动汽车的充电站时间 网格； 根据充电站空间 网格， 更新分时及分区电价； 当前调度周期结束， 进行 下一调度周期的调度， 直到当日的调度周期全部结束。 2.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 各 充电站总充放电功 率约束为： 各周期充电站的充放电功 率的绝对值不得超过可调度网格的 高度之和。 3.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 各 充电站总充放电量约束为： 各调 度周期内各充电站总充放电量满足对应调 度周期所有 可调 度电动汽车的总充放电量需求。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114914923 B 24.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 各 辆电动汽车的充放电功 率约束为： 各调 度周期内各辆电动汽车的充放电功 率的绝对值不得 超过单位网格的高度。 5.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 各 辆电动汽车 的充放电量约束为： 在该电动汽车可调度的各周期内， 将该电动汽车 的荷电状 态保持在0 到100%之间， 且在最后一个调度周期结束时， 电动汽车的荷电状态为10 0%。 6.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 各 充电站内电动汽车的总充放电功 率约束为： 各周期各充电站内电动汽车的总充放电功率与 第一阶段调度后的各周期各充电站的总充放电功率之差不超过设定范围。 7.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 变 时长滚动的两阶段调度通过构建模型实现， 包括第一阶段调度模型和第二阶段调度模型； 其中， 第一阶段调度模型目标函数包括日等效负荷方差最小、 各充电站设备功率利用 率偏差最小； 第一阶段调度模型的约束 条件， 包括： 潮流约束， 节 点电压约束， 以及各充电站 总充放电功率约束和各充电站总充放电量约束； 第二阶段调度模型以充电站收益最大化为目标函数； 第二阶段调度模型约束条件为： 各充电站内电动汽车的总充放电功 率约束、 各辆电动汽车的充放电功率约束和各辆电动汽 车的充放电量约束。 8.如权利要求7所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 采 用带精英策略的非支配排序遗传算法求 解第一阶段调度模型。 9.如权利要求7所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 采 用粒子群算法求 解第二阶段调度模型。 10.如权利要求1所述的基于网格法的变时长两阶段电动汽车调度方法， 其特征在于： 预调度的具体方法为： 以日净负荷方差最小为目标， 构建空闲日签约预调度模型， 根据获取 已签约的待 充电电动汽车的充电信息， 得到预调度负荷曲线。 11.基于网格法的变时长 两阶段电动汽车调度系统， 其特 征在于， 包括： 预调度模块： 被配置为用于对参与空闲日签约充电的 电动汽车进行预调度， 得到预调 度负荷曲线； 变时长滚动两阶段调度模块： 被配置为用于以预调度负荷曲线为基础负荷曲线， 设定 调度周期， 根据调度周期得到多个不同的调度时刻， 以调度时刻起到次日设定时刻为对应 各调度周期的调度时长， 针对每个充电站构建包含充电站信息的充电站 时间网格， 进行基 于网格法的变时长滚动的两阶段调度， 两阶段调度包括充电站调度和电动汽车调度， 得到 各充电站的充放电功率和各辆电动汽车的充放电功率； 所述两阶段调度具体为： 根据各充电站总充放电功率约束和各充电站总充放电量约 束， 以日等效负荷方差最小和充电站设备功率利用率偏差最小为 目标函数， 进行第一阶段 调度， 得到优化的各充电站的充放电功 率； 根据充电站收益最大化为目标函数， 根据各充电 站内电动汽车的总充放电功 率约束、 各辆电动汽车的充放电功 率约束和各辆电动汽车的充 放电量约束， 进行第二阶段调度， 得到优化的各辆电动汽车的充放电功率； 以调度时刻起到次日设定时刻为对应各调度周期的调度时长， 两阶段的调度时长的确 定方法为： 第一阶段以调度时刻起， 到各充电站现有电动汽车最晚离站的车辆离站时刻， 为权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114914923 B 3