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原文传递一种基于模糊控制的V2G微网系统能量优化控制方法

专利名称：	一种基于模糊控制的V2G微网系统能量优化控制方法
摘要：	本发明公开了一种基于模糊控制的V2G微网系统能量优化控制方法，首先收集微网系统内要进行充放电的汽车的微观信息，其次收集微网系统内分时电价对应的时间区间，之后判断汽车为可放电状态或者为可充电状态，若为可放电状态，在放电时采用第一模糊控制策略和第一粒子群优化算法得出放汽车电电流，并采用该放电电流进行放电，若汽车为可充电状态，在充电时采用第二模糊控制策略和第二粒子群优化算法得出充电电流，并采用该充电电流进行充电，本发明通过模糊控制策略和粒子群优化算法，能得出汽车最优的充放电电流，提高了微网系统的经济性，保证了微网系统的可靠性，也提高了微网系统的灵活性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航盛新能科技有限公司
发明人：	杨世春;梅鹏;曹耀光;崔海港;华旸
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910489264.0
公开号：	CN110293874A
代理机构：	北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司
代理人：	周晓娜;李亮印
分类号：	B60L55/00(2019.01);B;B60;B60L;B60L55
申请人地址：	100086 北京市海淀区知春路48号3号楼13层1单元16E
主权项：	1.一种基于模糊控制的V2G微网系统能量优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：收集微网系统内要进行充放电的汽车的微观信息，所述微观信息包括汽车的停车时间t、汽车当前的电池SOC和汽车预计行驶里程对应的SOC1；步骤2：收集微网系统内分时电价对应的时间区间，即峰时电价时间区间和谷时电价时间区间，峰时电价时间区间的开始时刻为谷时电价时间区间的结束时刻，谷时电价时间区间的开时时刻为峰时电价时间区间的结束时刻；步骤3：判断汽车为可放电状态或者为可充电状态，若SOC大于或等于SOC1，则汽车为可放电状态，若SOC小于SOC1，则汽车为可充电状态；步骤4：若汽车为可放电状态，在放电时采用第一模糊控制策略和第一粒子群优化算法得出放电电流，并采用该放电电流进行放电，若汽车为可充电状态，在充电时采用第二模糊控制策略和第二粒子群优化算法得出充电电流，并采用该充电电流进行充电。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，汽车充放电时，电池容量衰退率Qloss％表示为如下：式中：T为电池的实时热力学温度，R为理想气体常数，Ic为充电或放电电流，A为电池购买成本，h为充电或放电时间；电池容量衰退率折合为费用S3，如下： S3＝A×∫Qloss％dt 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，汽车为可放电状态并进行放电；在停车时间t内，将放电时间分为短放电时间、中放电时间和长放电时间，短放电时间表示放电时间不跨分时电价对应的时间区间，中放电时间表示放电时间跨分时电价对应的时间区间，长放电时间表示放电时间足够长；根据汽车电池的自身属性，将放电电流分为三个电流区间，即低放电电流区间、中放电电流区间和高放电电流区间；所述第一粒子群优化算法的目标函数如下： F1(I1)＝S2-S3 其中，S2为电池放电时的电价，I1为放电电流；采用所述第一模糊控制策略和第一粒子群优化算法得出放电电流过程如下：若放电时间为短放电时间：当短放电时间位于峰时电价时间区间内，以高放电电流区间内的电流进行放电，此时以高放电电流区间内的电流为变量，采用第一粒子群优化算法，得出目标函数值最大的电流即为该时间区间内的放电电流I1；当短放电时间位于谷时电价时间区间内，相应地以中放电电流区间或者低放电电流区间内的电流进行放电，此时以中放电电流区间和低放电电流区间内的电流为变量，采用第一粒子群优化算法，得出目标函数值最大的电流即为该时间区间内的放电电流I1；若放电时间为中放电时间：在峰时电价时间区间内以高放电电流区间内的电流进行放电，此时以高放电电流区间内的电流为变量，采用第一粒子群优化算法，得出目标函数值最大的电流即为该时间区间内的放电电流I1，在谷时电价时间区间内相应地以中放电电流区间或者低放电电流区间内的电流进行放电，此时以中放电电流区间和低放电电流区间内的电流为变量，采用第一粒子群优化算法，得出目标函数值最大的电流即为该时间区间内的放电电流I1；若放电时间为长放电时间：则放电时间均选择在峰时电价时间区间内，并均以低放电电流区间内的电流进行放电，此时以低放电电流区间内的电流为变量，采用第一粒子群优化算法，得出目标函数值最大的电流即为该时间区间内的放电电流I1；在短放电时间、中放电时间和长放电时间的放电过程中，当电池的SOC小于SOC2，则停止放电，SOC2为汽车可实现V2G最低限制的SOC，其中SOC2小于SOC1。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，汽车为可充电状态并进行充电；在停车时间t内，将充电时间分为短充电时间、中充电时间和长充电时，短充电时间表示充电时间不跨分时电价对应的时间区间，中充电时间表示充电时间跨分时电价对应的时间区间，长充电时间表示充电时间足够长，根据汽车电池的自身属性，将充电电流分为三个电流区间，即低充电电流区间、中充电电流区间和高充电电流区间；所述第二粒子群优化算法的目标函数如下： F2(I2)＝S1+S3 其中，S1为电池充电时的电价，I2为充电电流；采用所述第二模糊控制策略和第二粒子群优化算法得出充电电流过程如下：若充电时间为短充电时间：短充电时间位于峰时电价时间区间内或者谷时电价时间区间内，如果以低充电电流区间或者中充电电流区间内的电流充电所得的电量能达到SOC1，则相应地以低充电电流区间或者中充电电流区间内的电流充电，此时以低充电电流区间和中充电电流区间内的电流为变量或者以中充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为相对应时间区间内的充电电流I2；如果以低充电电流区间和中充电电流区间内的电流充电所得的电量均不能达到SOC1，则以高充电电流区间内的电流充电，此时以高充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为相对应时间区间内的充电电流I2；若充电时间为中充电时间：如果在峰时电价时间区间和谷时电价时间区间内均以低充电电流区间或者中充电电流区间内的电流充电所得的电量能达到SOC1，则在峰时电价时间区间和谷时电价时间区间内均相应地以低充电电流区间或者中充电电流区间内的电流充电，此时以低充电电流区间和中充电电流区间内的电流为变量或者以中充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为相对应时间区间内的充电电流I2，如果在峰时电价时间区间和谷时电价时间区间内以低充电电流区间和中充电电流区间内的电流充电所得的电量均不能达到SOC1，采取如下方法：如果峰时电价时间区间内以低充电电流区间或者中充电电流区间内的电流充电和谷时电价时间区间内以高充电电流区间内的电流充电所得的电量能达到SOC1，则在峰时电价时间区间内以低充电电流区间或者中充电电流区间内的电流充电，此时以低充电电流区间和中充电电流区间内的电流为变量或者以中充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为该时间区间内的充电电流I2，同时在谷时电价时间区间内以高充电电流区间内的电流充电，此时以高充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为该时间区间内的充电电流I2，如果峰时电价时间区间内以低充电电流区间和中充电电流区间内的电流充电和谷时电价时间区间内以高充电电流区间内的电流充电所得的电量不能达到SOC1，则在峰时电价时间区间内和谷时电价时间区间内均以高充电电流区间内的电流充电，此时以高充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为相对应时间区间内的充电电流I2；若充电时间为长充电时间，则充电时间均选择在谷时电价时间区间内，并均以低充电电流区间内的电流充电，此时以低充电电流区间内的电流为变量，采用第二粒子群优化算法，得出目标函数值最小的电流即为相对应时间区间内的充电电流I2。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，得出放电电流后，通过如下公式计算电池放电产生的效益：效益＝∫U×I1 dt×(S2-S1-S3) 其中，U为放电电压，S1为电池充电时的电价。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1之前，收集微网系统内要进行充放电的汽车的宏观信息，所述宏观信息包括要进行充放电的汽车的数量。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1和所述步骤2可以互换。
所属类别：	发明专利